Yeni nesil nano katalizörlerin geliştirilmesi, karakterizasyonu ve potansiyel biyoanalitik uygulamaları
Development, characterization and potential bioanalytical applications of new generation nano catalysts
- Tez No: 803759
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL ÖÇSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Organik inorganik hibrit nanoçiçek yapıları (HNÇ) metal iyonları ile yapısında amin, amid ve karboksil grupları bulunan organik bileşenler arasında koordinasyon reaksiyon sonucu oluşan bileşiklerdir. HNÇ sahip oldukları geniş yüzey alanları, güçlü adsorpsiyon kapasiteleri ve yüksek katalitik aktiviteden dolayı son yıllarda oldukça popüler olmuştur. Bu tez çalışmasının birinci kısmında karbon nanotüp (CNT) ile organik bileşenin yaban turpu peroksidaz (HRP) inorganik bileşenin Cu+2 olduğu in situ ve post modifikasyon yöntemleri ile HRP@CNT HNÇ sentezlenmiştir. Sentezlenen HNÇ'lerin morfolojisi taramalı elektron mikroskobi (SEM), elementel analizi enerji-dispersif X-ray spektrometresi (EDX), kimyasal yapısı Fourier transform infrared spektrometresi (FT-IR) ve kristal yapısı ise X ışını difraktometresi (XRD) ile aydınlatılmıştır. Yapılan aktivite çalışmaları sonucunda in situ ile sentezlenen HRP@CNT HNÇ'ler katalitik aktivite, stabilite ve reaksiyon tekrarlanabilirliği bakımından HRP HNÇ'lerden daha üstün performans sergilemiştir. HRP@CNT HNÇ ile hidrojen peroksitin (H2O2) ve glutatyonun (GSH) optik ve kolorimetrik olarak analizi yüksek hassasiyetle gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasının ikinci kısmında demir oksit nanopartikülleri (Fe3O4 NP) ile organik bileşenin gallik asit (GA), inorganik bileşenin Cu+2 olduğu manyetik HNÇ (MHNÇ) sentezlenmiştir. Sentezlenen MHNÇ'lerin karakterizasyon çalışmaları SEM, EDX, FT-IR ve XRD ile yapılmıştır. MHNÇ'lerin Fenton reaksiyonuna dayanarak gayakola karşı peroksidaz benzeri aktiviteleri ve anyonik ve katyonik boya giderimi performansları incelenmiştir. Yapısında Fe3O4 NP fazla olan MHNÇ'nin daha yüksek aktivite gösterdiği ve boya giderimi etkinliğinin daha üstün olduğu belirlenmiştir. Ayrıca manyetik HNÇ'nin H2O2 varlığında Escherichia coli (E. coli) ATCC 25922, Staphylococcus aureus (S. aureus) ATCC 25923 ve Candida albicans (C. albicans) ATCC 10231 patojenlerine karşı antimikrobiyal aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Özetle yapılan çalışmalar ile basit deneysel süreçle sentezlenebilen, aktiviteleri yüksek, uzun süre stabil kalabilen ve toksik olmayan nanokatalizörler elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar bu nanokatalizörlerin biyosensör olarak çeşitli biyomedikal alanlarında ve atık sulardaki boyaların giderilmesinde kullanılması açısından umut vaad etmektedir.
Özet (Çeviri)
Organic inorganic hybrid nanoflowers (HNFs) are compounds formed as a result of coordination reaction between metal ions and organic compounds containing amine, amide and carboxyl groups in their structure. Recently, HNFs have become very popular due to their large surface areas, strong adsorption capacities and high catalytic activity. In the first part of this thesis, HRP@CNT HNFs was synthesized by in situ and post-modification methods with carbon nanotube (CNT), where the organic component is horseradish peroxidase (HRP), the inorganic component is Cu+2. The morphology of the synthesized HNFs was elucidated by scanning electron microscopy (SEM), elemental analysis by energy-dispersive X-ray spectrometer (EDX), chemical structure by Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) and crystal structure by X-ray diffractometer (XRD). As a result of the activity studies, HRP@CNT HNFs synthesized by in situ method exhibited superior performance than HRP HNFs in terms of catalytic activity, stability and reusability. Optical and colorimetric analysis of hydrogen peroxide (H2O2) and glutathione (GSH) with HRP@CNT HNFs was performed with high precision. In the second part of this thesis, magnetic HNFs (MHNFs), in which the organic component is gallic acid (GA) and the inorganic component is Cu+2, was synthesized with iron oxide nanoparticles (Fe3O4 NPs). The characterization studies of synthesized MHNFs were performed with SEM, EDX, FTIR and XRD. Based on the Fenton reaction, the peroxidase-like activities of MHNFs against guaiacol and their anionic and cationic dye removal performances were investigated. It was determined that MHNFs with more Fe3O4 NPs in its structure showed higher activity and dye removal efficiency was superior. In addition, MHNFs showed antimicrobial activity in the presence of H2O2 against Escherichia coli (E. coli) ATCC 25922, Staphylococcus aureus (S. aureus) ATCC 25923 and Candida albicans (C. albicans) ATCC 10231. In summary, nanocatalysts that can be synthesized with a simple experimental process was obtained and these non toxic nanocatalysts had high activity and long term stability. The results obtained are promising for the use of these nanocatalysts as biosensors in various biomedical fields and for the removal of dyes in wastewater.
Benzer Tezler
- Structural and mechanical characterization of hybrid nanocomposite material
Hibrit nanokompozit malzemenin yapısal ve mekanik karakterizasyonu
HALA MAHMOOD KADHIM AL-ZUBAIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT DEMİRAL
- Altın içeren yeni nesil tablet katalizör sistemlerinin geliştirilmesi
The development of new generation tablet systems bearing gold
ZEYNEP TUNALI
- The development of ruthenium containing amphiphilic nano-reactor systems for transfer hydrogenation reactions in aqueous media
Su ortamındaki transfer hidrojenasyon reaksiyonları için rutenyum içeren amfifilik nano-reaktör sistemlerinin geliştirilmesi
BURCU DURMUŞ
- Siyah fosfor temelli yeni nesil nanomalzemelerin yapay fotosentez ve biyomolekül tayinindeki uygulamaları
Applications of artificial photosynthesis andbiomolecule determination of black phosphorus basednew generation nanomaterials
GİZEM YANALAK
Doktora
Türkçe
2022
BiyokimyaSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMREN HATAY PATIR
- Amfifilik polimer tabanlı tablet katalizör sistemleri: π-π istiflenmesi ile Altın-NHC komplekslerini içeren yeni nesil nano-reaktörlerin hazırlanması
Amphiphilic polymer based tablet catalyst systems: The preparation of new generation nano-reactor systems bearing Gold-NHC complexes through π-π stacking
HİLAL ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SOLMAZ KARABULUT ŞEHİTOĞLU
DOÇ. DR. BENGİ ÖZGÜN ÖZTÜRK