Production, characterization and electrochemical sensor applications of metal oxide nanostructure
Metal oksit nanoyapıların üretimi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal sensör uygulamaları
- Tez No: 905369
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NECMİYE FUNDA AK AZEM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: 11111, Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, 12345, Biotechnology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 239
Özet
Tez çalışması salbutamol sülfat analitinin tespitinde metal oksit nanoyapıların kullanılması ve elektrokimyasal sensor uygulamaları için malzeme geliştirmesini amaçlamaktadır. Çalışma iki ana bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, sol-jel yöntemi kullanılarak geçiş metali, mangan (Mn), ve nadir toprak elementi, seryum (Ce), katkılı bakır oksit (CuO) ve kalay oksit (SnO2) nanopartiküllerinin sentezini ve karakterizasyonunu gerçekleştirilmiştir. Sol-jel parametrelerinin nanopartikül yapısı, boyutu ve morfolojisi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. İkinci bölümde, salbutamol (SAL) tespiti için bir karbon pasta elektrot hazırlanmış ve sentezlenen nanopartiküller ile modifiye edilmiştir. Mn veya Ce katkılı katkısız ve katkılı CuO nanopartikülleri en yüksek hassasiyeti ve en düşük algılama limitlerini göstermiştir. Mn katkılı CuO nanopartikül (CuO-Mn2) ile geliştirilen sensör SAL'ı 2 µM ila 200 µM arasında tespit etmiş ve tespit limiti (LOD) 58,25 nM olmuştur. Ce katkılı CuO ile üretilen sensörün korelasyon değeri 0,9929, LOD 34,18 nM ve LOQ 113,95 nM olmuştur. Katkısız SnO2 nanopartikülleri kullanılarak oluşturulan sensörün SAL'ı tespit etmede etkisiz olduğu görülmüştür. Bu durumda, SnO2 nanopartikülleri geçiş metalleri ve nadir toprak elementleri ile katkılanarak sensör özellikleri geliştirilmiştir. Mn ve Ce katkılı SnO2 sensörleri sırasıyla 56,84 nM ve 3,16 nM LOD değerleri göstermiş ve SAL için korelasyon değerleri 5 µM ile 100 µM arasında 0,9995 ve 2 µM ile 100 µM arasında 0,9905 olarak hesaplanmıştır. Bu bulgular, karbon pasta elektrotlarda katkı maddelerinin kullanımının analit tespiti için gelişmiş hassasiyet ve daha düşük tespit limitleri ile sonuçlandığını göstermektedir. Kullanılan katkı maddelerinin miktarı ve türü ile nanoyapılı metal oksit bileşeninin sensörün elektrokimyasal performansını önemli ölçüde etkilediği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The thesis study aims to use metal oxide nanostructures in the detection of salbutamol sulphate analyte and to develop materials for electrochemical sensor applications. The study consists of two main parts. In the first part, we conducted the synthesis and characterization of copper oxide (CuO) and tin oxide (SnO2) nanoparticles doped with transition metal, manganese (Mn), and rare earth element, cerium (Ce), using the sol-gel method. The effects of sol-gel parameters on nanoparticle structure, size, and morphology were investigated. In the second part, a carbon paste electrode for salbutamol (SAL) detection was prepared and modified with synthesized nanoparticles. The undoped and doped CuO nanoparticles with Mn or Ce dopants showed the highest sensitivity and lowest detection limits. The sensor developed with Mn doped CuO nanoparticles (CuO-Mn2) detected SAL from 2 µM to 200 µM, and the limit of detection (LOD) was 58.25 nM. The correlation value of the sensor generated with Ce-doped CuO was 0.9929, the LOD was 34.18 nM, and the LOQ was 113.95 nM. The sensor, which was built using undoped SnO2 nanoparticles, was found to be ineffective in detecting SAL. In this case, the sensor properties were improved by doping SnO2 nanoparticles with transition metals and rare earth elements. Mn and Ce doped SnO2 sensors showed LOD values of 56.84 nM and 3.16 nM, respectively, and the correlation values for SAL were calculated as 0.9995 between 5 µM and 100 µM and 0.9905 between 2 µM and 100 µM. These findings indicate that using additives in carbon paste electrodes improved sensitivity and lower detection limits for analyte detection. It was determined that the amount and type of additives used, as well as the nanostructured metal oxide component, significantly affected the sensor's electrochemical performance.
Benzer Tezler
- Yarı iletken metal oksit nanoyapıların üretimi, karakterizasyonu ve ters hibrit güneş piline uygulamaları
Fabrication and characterization of semiconductor metal oxide nano structures and inverted type hybrid solar cell applications
ARİF KÖSEMEN
Doktora
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YERLİ
- Gümüş ve nikel katkılı çinko oksit (ZnO) nanoçubukların üretimi, karakterizasyonu ve uygulama alanlarının araştırılması
Fabrication, characterization and investigation of application areas of silver and nickel doped zinc oxide (ZnO) nanorods
HATİCE ADIGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECMETTİN KILINÇ
- 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
- Preparation and characterization of nanofibers for energy applications
Enerji uygulamaları için nanofiberlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
GÖKTUĞ CİHANBEYOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM YANILMAZ
- Ağır metal iyonlarının membran filtrasyon ile giderimi ve voltametrik tayinine yönelik grafen esaslı esnek materyallerin üretimi
Production of graphene-based flexible materials for removal of heavy metal ions by membrane filtration and voltammetric determination
ELİF ERÇARIKCI