Kil ve gümüş nanopartikülleri ile geliştirilen karbon elektrotun elektrokimyasal özellikleri
Electrochemical properties of carbon electrode modified by clay and silver nanoparticles
- Tez No: 765296
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜŞERREF ÖNAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 208
Özet
Bu çalışmada, iki farklı kil (Sepiolit ve Bentonit) ve/veya Salvia fruticosa ekstresi kullanılarak yeşil yoldan sentezlenmiş gümüş nanopartiküller (AgNP) ile modifiye edilmiş yeni karbon pasta elektrotlar (CPE) hazırlanmıştır. Modifikasyon malzemelerinin seçilmesi, üretimi ve deney yönteminin oluşturulması sırasında yeşil kimyanın ilkeleri benimsenmiştir. AgNP'ler için optimum sentez karışımı, 9 mL 0,3 mM gümüş nitrat çözeltisi ve 20 g/L konsantrasyona sahip 0,5 mL adaçayı ekstresi olarak belirlenmiştir. Buna ek olarak, geçirimli elektron mikroskopisi ve antioksidan aktivite analiziyle AgNP'lerin 2-32 nm arasında değişen boyutlarda, düzgün olmayan küre şeklinde olduğu ve antioksidan aktiviteye sahip olduğu görülmüştür. Modifikasyon malzemesi olarak seçilen kil minerallerinin ısıl işlem ve asit aktivasyonuna tabi tutulması ile değişen fizikokimyasal özellikleri (kristal yapısı, yüzey asitliği ve katyon değiştirme kapasitesi gibi) X-ışınları difraksiyonu, n-bütilaminin siklohekzandaki çözeltiden adsorpsiyonu ve metilen mavisi adsorpsiyonu gibi yöntemler ile incelenmiştir. Modifiye elektrotlar karbon pasta matrisine modifiye edici malzemenin eklenmesiyle hazırlanmıştır. Geliştirilmiş CPE'lerin elektrokimyasal performasının değerlendirilmesinde dönüşümlü voltametri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi teknikleri kullanılmıştır. CPE davranışı, elektrot bileşimi, modifiye edici malzeme türü, modifiye edici malzeme miktarı, kilin aktivasyon şekli, kilin fizikokimyasal özellikleri, AgNP çözelti bileşimi ve AgNP'lerin antioksidan aktivitelerine bağlı olarak değerlendirilmiştir. Karbon pasta karışımına kil ile birlikte AgNP eklenmesi elektrot yüzey alanını arttırıcı etki göstermiş ve en yüksek yüzey alanına 0,0536 cm2 ile hem orjinal bentonit hem de AgNP'ler ile modifiye edilmiş olan B/AgNP/CPE ile ulaşılmıştır. Modifiye CPE'lar aynı zamanda gelişmiş biyolojik ve kimyasal sensörler için uygun birer platform özelliğinde olduğundan bu tez çalışması ileriki sensör araştırmaları için detaylı bir ön çalışma niteliğindedir.
Özet (Çeviri)
In this study, new carbon paste electrodes (CPE) modified with two different clays (Sepiolite and Bentonite) and/or green-synthesized silver nanoparticles (AgNP) were prepared using Salvia fruticosa extract. The principles of green chemistry were adopted during the selection, production and experimentation of the modification materials. The optimum synthesis mixture for AgNPs was determined as 9 mL of 0.3 mM silver nitrate solution and 0.5 mL of sage extract with a concentration of 20 g/L. In addition, AgNPs were found to be non-uniform spherical with sizes ranging from 2-32 nm and to have antioxidant activity via transmission electron microscopy and antioxidant activity analysis. The physicochemical properties (such as crystal structure, surface acidity and cation exchange capacity) of the clay minerals selected as modification materials, which are subject to heat treatment and acid activation, were investigated by methods such as X-ray diffraction, adsorption of n-butylamine from solution in cyclohexane and methylene blue adsorption. Modified electrodes were prepared by adding the modifying material to the carbon paste matrix. Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy techniques were used to evaluate the electrochemical performance of the developed CPEs. CPE behavior was evaluated depending on the electrode composition, the type of modifying material, the amount of modifying material, the activation type of the clay, the physicochemical properties of the clay, the AgNP solution composition and the antioxidant activity of the AgNPs. Adding clay and AgNP to the carbon paste mixture showed the effect of increasing the surface area of the electrode and the highest surface area of 0.0536 cm2 was achieved with B/AgNP/CPE modified with both the original bentonite and AgNPs. Since modified CPEs are also suitable platforms for advanced biological and chemical sensors, this thesis is a detailed preliminary study for future sensor researchs.
Benzer Tezler
- Structural investigations of thin lustre layers developed by ion-exchange mechanism on lead alkali glazes
Kurşun alkali sırlar üzerinde iyon yer değişim mekanizması ile geliştirilen ince luster tabakalarının yapısal incelenmesi
CEREN İMER
Doktora
İngilizce
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
DR. ESİN GÜNAY
- Kil takviyeli ve gümüş katkılı polimer nanokompozit üretimi ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi
Production of clay reinforced and silver doped polymer nanocomposites and investigation of their antibacterial properties
LEMİYE ATABEK SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. MEHMET HANÇER
- Tıbbi jeoloji amaçlı modifiye edilmiş Nano-Montmorillonit'in üst-gastrointestinal sistem hastalıklarına neden olan mikroorganizma üzerine etkisinin araştırması
Investigation of the effect of nano-montmorillonite modified for medical geology purposes on microorganism causing upper-gastrointestinal system diseases
SHAHRIYAR KARIMDOUST
Doktora
Türkçe
2022
Jeoloji MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM KALKAN
- Gümüş içeren nanopartiküller/tuzlar ile yüklü montmorillonit esaslı nanokompozitlerin geliştirilmesi ve antikanser özellikleri
Development and anticancer properties of nanocomposites based on montmorillonit loaded with silver containing nanoparticles/salts
SEVDA ZARGAROVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
PROF. DR. ZAKİR RZAYEV
- PVA/kopolimer-g-PLA/organik kil/AgNO3 nanokompozitlerinin ve nanoliflerinin sentezi, karakterizasyonu ve antibakteriyel özellikleri
Synthesis, characterization and antibacterial acti̇vi̇ti̇es of PVA/copolymer-g-PLA/organoclay/AgNO3 nanocomposites and nanofibers
NİLUFER NAGİZADE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAKİR RZAYEV