Preparation and application of metal oxide and metal nano particles modified carbon based composite electrodes for simultaneous determination of adenine and guanine
Adenin ve guaninin eş anli tayini için metal oksit ve metal nanoparçacık ile modifiye karbon temelli kompozit elektrotların hazırlanması ve uygulanması
- Tez No: 436553
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKERYA DURSUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Son yıllarda nanoteknoloji ve nanobilimdeki gelişmeler ile fizik, kimya ve biyoloji konusunda bilgi sağlayan sensör çalışmaları da artmıştır. Geleneksel elektrotların kimi uygulamalardaki yetersizliği, analitlere karşı katalitik etkinliği ve seçimliliği yüksek, farklı yüzeylere ihtiyaç duyulmuştur. Bu amaca yönelik yüksek iletkenlik, geniş ve etkin yüzey alanlarına sahip karbon nanotüp, grafen oksit ve iletken polimer filmlerin metal nanoparçacıklar ile birleştirilmesi önemli yeni elektrot malzemeleri olarak kullanılmaktadır. İki bölümden oluşan bu tez çalışmasının ilk kısmında, metal nanoparçacıklar ile modifiye, koşullandırılmış çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) kaplı elektrotlar hazırlanarak adenin ve guaninin yükseltgenme tepkimeleri incelenmiştir. Adenin ve guaninin yükseltgenmesine ilişkin en iyi katalitik etkinlik bakır ve seryum (IV) oksit nano parçacıkların karbon nanotüp yüzeyinde birarada olduğu koşullarda gözlenmiştir (Cu-CeO2/MWCNT/GCE). Metal nano parçacık modifiye karbon nanotüp kaplı elektrot camımsı karbon elektrot ile karşılaştırıldığında akımı 15-20 kat arttırmıştır. Adeninin Cu-CeO2/MWCNT/GCE de elde edilen pik akımı 1x10-7 – 8x10-6 mol L-1 aralığında doğrusaldır ve belirtme alt sınırı 6.2x10-8 mol L-1 olarak saptanmıştır (S/N=3). Guaninin ise Cu-CeO2/MWCNT/GCE de elde edilen pik akımı 2x10-7 – 6x10-6 mol L-1 aralığında doğrusaldır ve belirtme alt sınırı 2.7x10-8 mol L-1 olarak saptanmıştır (S/N=3). Tezin ikinci kısmında ise adenin ve guaninin tek başlarına ve birarada olduğu koşullarda elektrokimyasal davranışları yalın elektrot , grafen oksit ve bakır hegzasiyanoferrat ile modifiye edilmiş grafen oksit kaplı elektrotlar hazırlanıp döngüsel voltammetri tekniği kullanılarak incelenmiştir (CuHCF/GO/GCE). Modifiye elektrotta yalın camımsı karbon elektroda göre katalitik etkinin arttığı görülmüştür. A ve G moleküllerinin tek tek ve birarada bulunduğu koşullardaki davranışları diferansiyel puls voltammetrisi ve tekniği ile çalışılmıştır. Adenin için CuHCF/GO/GCE de elde edilen pik akımı 6x10-7 – 6x10-6 mol L-1 aralığında doğrusaldır ve belirtme alt sınırı 2x10-7 mol L-1 olarak saptanmıştır (S/N=3). Guanine için ise 4x10-7 to 6x10-6 M aralığında doğrusaldır ve belirme alt sınırı 1.33x10-7 M olarak saptanmıtır.(S/N=3). Hazırlanan tüm grafen oksit ve çok duvarlı karbon nanotüp ile modifiye edilmiş elektrot yüzeyleri ve onların metal nano parçacık kaplı formları enerji dağılımlı X-ışını spekroskopisi (EDX), taramalı elektron mikroskopu (SEM), X-ışını potoelektron spektroskopisi (XPS) ve elektrokimyasal empedans tekniği (EIS) ile karakterize edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, sensor studies that provide information on physic, chemistry and biology were increased with the progress on nanoscience and nanotechnology. The insufficient behaviour of conventional electrodes in some applications, cause the necessity of different active surfaces which were more selective and catalytically active towards analytes. The combination of metal nano particles with conductive polymers and carbon nanotubes which have high conductivity and wide active surface area was used as important new electrode materials. In the first part of this thesis which consisted of two different sections, metal nano particles modified acid treated carbon nanotube covered electrodes were prepared and their effect on adenine and guanine oxidation was investigated. The best catalytic activity towards adenine and guanine oxidation was obtained for coexistence of Cu and CeO2 nanoparticles on the carbon nanotube surface. The peak currents of A and G at metal nano particles modified carbon nanotube electrodes were found to be 15-20 times higher than bare GCE.The peak current of adenine on Cu-CeO2/MWCNT/GCE was linearity range from 1x10-7 to 8x10-6 mol L-1 with LOD value of 6.2x10-8 mol L-1 (S/N=3). The peak current of guanine on Cu-CeO2/MWCNT/GCE was linearity range from 2x10-7 to 6x10-6 mol L-1 with LOD values of 1.28x10-7 mol L-1 (S/N=3). In another part of this thesis, copper(II)hexacyanoferrate and graphene oxide modified electrodes were utilized for investigation of alone and simultaneous electrochemical behavior of adenine and guanine. It was observed that increasing catalytic activity for modified electrodes comparing bare GCE. The alone and simultaneous determination of adenine and guanine were studied by DPV. Under the optimal conditions, the oxidation peak currents were linearly regarding adenine and guanine concentrations in the range from 6x10-7 to 6x10-6 M and from 4x10-7 to 6x10-6 M , respectively. LOD values were 2x10-7 M for A and 1.33x10-7 M for G. All graphene oxide and multi-walled carbon nanotube modified electrode surfaces and their covered metal nano particles forms were characterized by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS).
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of polymer based nanocomposite electrodes and their application to determination of arsenic in real samples
Polimer modifiye edilmiş nanokompozit elektrotların hazırlanması, karakterizasyonu ve arsenik tayinine uygulanması
MERYEM GÖKDUMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Bilim ve TeknolojiEge ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKERYA DURSUN
- UV ile kürleşebilen antibakteriyel kaplamalar
UV curable antimicrobial coatings
HİCRET KIRTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERGİS ARSU
- Sitrat-nitrat yanma yöntemiyle yitriyum katkılı seryum oksit elektrolit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of yttrium doupted cerium oxide electrolyte materials by citrate-nitrate combustion method
FERİDE MAHFUS
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA GÜRKAYNAK ALTINÇEKİÇ
- Mechanochemical synthesis and characterization investigations of some refractory metal silicides
Bazı refrakter metal silisitlerin mekanokimyasal yöntemle sentezlenmesi ve karakterizasyonu
DİDEM OVALI DÖNDAŞ
Doktora
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemi ile nano yapılı kurşun oksit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nano structured lead oxide via ultrasonic spray pyrolysis (USP)
BURAK AŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN