Katkılandırılmış grafen temelli polimer kompozit elektrotların hazırlanması, modifiye edilmesi: Elektrokimyasal uygulamaları ve karakterizasyonu
Preparation and modification of additive graphene based polymer composite electrodes: Elektrochemical applications and characterizations
- Tez No: 910244
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKERYA DURSUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Gün batımı sarısı, tartrazin, arsenik, grafit, n-bütil amin, Eriokrom siyahı T, 4-aminofenol, modifiye elektrotlar, kompozit elektrotlar, Sunset yellow, tartrazine, arsenic, graphite, n-butylamine, Eriochrome black T, 4-aminophenol, modified electrodes, composite electrodes
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 238
Özet
Bu tez çalışması kapsamında analitlere karşı katalitik etkinliği, seçimliliği ve duyarlılığı yüksek, farklı yüzeyler geliştirilmiştir. Geleneksel elektrotların uygulamalardaki sınırlılığı sebebiyle geliştirilen bu elektrotlarda etkin yüzey alanı, yüksek iletkenlik gibi özelliklere sahip olan, iletken polimer film ve metal nanoparçacıklar ile tasarlanmış yeni elektrot malzemesi kullanılmıştır. Ayrıca katkılandırılmış grafit malzemeler sentezlenmiş ve belirli oranlarda polimerle karıştırılıp kompozit oluşturularak elektrot malzemesi olarak kullanılmıştır. İki bölümden oluşan bu tez çalışmasında, ilk olarak; metal nanoparçacıklar ile modifiye polieriokrom siyahı T (poliEBT) kaplı elektrotlar hazırlanarak arsenik'in seçimli ve duyarlı tayini gerçekleştirilmiştir. Arsenik'in modifiye elektrottaki elektrokimyasal davranışı 0.75 mol L-1 HCl ortamında incelenmiş ve gerçek numunelere uygulaması üç farklı ticari olarak temin edilebilen mineral suyunda gerçekleştrilmiştir. Arsenik'e ilişkin yükseltgenme pik akımı AuNPs/pEBTox/GCE'de 0.10 - 10.0 μmol L-1 aralığında doğrusal değişim göstermiş ve belirtme alt sınırı 0.077 µmol L-1 olarak saptanmıştır (S/N=3). İkinci çalışmada ise n-bütil amin ile katkılandırılmış grafit malzeme sentezlenmiştir. Hazırlanmış n-BA/Grafitten 0.03 g 1 mL DMF içinde süspanse edilerek poli 4-aminofenol modifiye GCE yüzeyine damlatılmış ve Günbatımı sarısı (SY) ve Tartrazinin (Tz) eş zamanlı seçimli ve duyar tayinleri gerçekleştirilmiştir. n-BA/G/PPAP/GCE'de SY'ye ilişkin yükseltgenme pik akımı 0.006 – 1.0 µmol L-1; Tz' e ilişkin yükseltgenme pik akımı ise 0.06 – 10.0 µmol L-1'aralıklarında doğrusal değişmiş ve belirtme alt sınırı SY ve Tz için sırasıyla 0.0026 µmol L-1 ve 0.025 µmol L-1 olarak saptanmıştır (S/N=3). Şurup, toz içecek ve şeker numunelerinde standart katma yöntemi ile SY ve Tz tayin edilmiştir. Hazırlanan metal nano parçacık modifiye polimer film ve katkılandırılmış grafit modifiye polimer film elektrotların yüzey karakterizasyonları; taramalı elektron mikroskobu, X-ışını foto elektron spektroskopisi, enerji dağılım X-ray spektroskopisi, elektrokimyasal impedans, raman spektroskopisi ve fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopik tekniklerle gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, different electrode surfaces with high catalytic efficiency, selectivity and sensitivity to analytes have been developed. Due to the limitations of conventional electrodes in applications, a new electrode material designed with conductive polymer film and metal nanoparticles, which has properties such as effective surface area and high conductivity, was used in these electrodes. In addition, doped graphite materials were synthesised and mixed with polymer in certain ratios and used as electrode materials. In this thesis consisting of two parts, firstly, metal nanoparticles and modified polyeriochrome black T (polyEBT) coated electrodes were prepared for the selective and sensitive determination of arsenic. The electrochemical behaviour of arsenic at the modified electrode was investigated in 0.75 mol L-1 HCl medium and its application to real samples was carried out in three different commercially available mineral waters. The oxidation peak current of arsenic at AuNPs/pEBTox/GCE showed a linear change in the range 0.10 - 10.0 μmol L-1 and the limit of detection was 0.077 μmol L-1 (S/NIn the second study, n-butylamine doped graphite material was synthesised. 0.03 g of the prepared n-BA/Graphite was suspended in 1 mL DMF and dropped onto the surface of poly 4-aminophenol modified GCE and simultaneous selective and sensitive determinations of Sunset Yellow (SY) and Tartrazine (Tz) were performed. In n-BA/G/PPAP/GCE, the oxidation peak current for SY varied linearly in the range 0.006 - 1.0 µmol L-1 and the oxidation peak current for Tz varied linearly in the range 0.06 - 10.0 µmol L-1. The limit of detection was 0.0026 µmol L-1 and 0.025 µmol L-1 for SY and Tz, respectively (S/N=3). SY and Tz were determined by standard addition method in syrup, powdered beverage and sugar samples. Surface characterisations of the prepared metal nanoparticle modified polymer film and doped graphite modified polymer film electrodes were carried out by scanning electron microscopy, X-ray photo electron spectroscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, electrochemical impedance, Raman spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopic techniques.
Benzer Tezler
- Titanate nanotubes combined with graphene-based materials as a novel anode material for lithium-ion batteries
Lityum-iyon pilleri için özgün anot malzemesi olarak grafen temelli malzemelerle birleştirilmiş titanat nanotupler
ANAGULI ABULIZI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
DOÇ. DR. DR. ALP YÜRÜM
- Synthesis of B,F co-doped anatase TİO2/graphene oxide based bodipy decorated cyclophosphazene nanocomposites for photoelectrochemical water splitting
Fotoelektrokimyasal su ayrışımı için grafen oksit temelli bodipy ile dekore edilmiş siklofosfazen – B, F katkılandırılmış TİO2 nanokompozitlerin sentezi
BURCU TOPALOĞLU AKSOY
- Yüksek performansa sahip karbon içerikli anot malzemelerinin geliştirilmesi
Development of high performance carbon anode materials
YAĞMUR GÜNER
Doktora
Türkçe
2022
EnerjiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET TURAN
- Lityum piller için grafen oksit ve metal oksit içerikli kompozit anot elektrotlarının geliştirilmesi, karakterizasyonu ve uygulaması
Development, characterization and application of composite anode electrodes containing graphene oxide and metal oxide for lithium batteries
RECEP SIVACI
- Grafen takviyeli kompozit kaplamaların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the physical and chemical properties of graphene reinforced composite coatings
TAHA AKBULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP ÖNLER