Metalik malzeme temelli fonksiyonel elektrotların hazırlanması ve L-triptofan tayininde kullanımı
Preparation of metallic material-based functionalelectrodes and their use in L-tryptophan detection
- Tez No: 952541
- Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ KURALAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Elektrokimya, elektriksel olguların kimyasal reaksiyonlarla etkileşimini inceleyen ve bu etkileşimlerin çeşitli uygulamalara dönüştürülmesini sağlayan, geniş bir kullanım alanı bulunan önemli bir alt disiplindir. Kimyasal sensör uygulamaları, yakıt hücreleri, pil teknolojileri ve korozyon gibi pek çok farklı alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Elektrokimyasal yöntemler, yükseltgenme (oksidasyon) ve indirgenme (redüksiyon) reaksiyonlarına (tepkimelerine) dayanmaktadır. Bu reaksiyonlar, kimyasal enerjinin elektriksel enerjiye dönüşümünde ve bu durumun tersine, elektriksel enerjinin kimyasal enerjiye dönüşümünde temel bir mekanizma teşkil etmektedir. Redoks reaksiyonlarının gerçekleştiği elektrokimyasal hücreler, temelde elektrotlar ve bu elektrotlarla etkileşimde bulunan elektrolit çözeltilerinden oluşmaktadır. Elektrotların yapı ve yüzey özelliklerinde yapılan modifikasyonlar, bu elektrotların etkinliğini arttırmak amacıyla önemli bir strateji olarak kullanılmaktadır. Elektrotların kimyasal, fiziksel veya yapısal açıdan modifiye edilmesi, mevcut özelliklerinin iyileştirilmesine olanak tanıyarak, çeşitli uygulamalarda daha geniş ve spesifik kullanım alanlarının ortaya çıkmasına olanak sağlamaktadır. Bu sayede, elektrokimyasal sistemlerin verimliliği artırılabilir ve bu sistemlerin performanslarını optimize etmek suretiyle, yeni nesil teknolojilere entegre edilebilecek etkin ve sürdürülebilir sistemler geliştirilebilir. Maddenin hem nicel hem de nitel tayine yönelik olarak sensör çalışmalarını da içeren elektroanalitik çalışmalar modifiye elektrotlar sayesinde önemli tayin yöntemleri arasına girmiştir. Bu kapsamda, yapılan tez çalışmasında önemli ve vücut için gerekli bir amino asit olan triptofanın (L-triptofan) tayininde kullanılmak üzere iki farklı modifiye elektrot geliştirilmiştir. Birinci elektrot sisteminde perde baskılı elektrotlar (SPCE'ler) metalik-malzeme temelli yapılar (platin-demir nanosünger benzeri yapı, PtFe NS) ile modifiye edilirken, ikinci elektrot sisteminde kalem grafit elektrotlar metalik-malzeme temelli yapılar bakır (Cu) temelli nanoparçacık ile modifiye edilmiştir. Her iki modifiye elektrotta da karbon siyahı (CB) varlığında metalik-malzeme temelli yapıların modifikasyonunun daha iyi gerçekleştiği görülmüştür. Elektrotların elektrokimyasal davranışları dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve diferansiyel puls voltametrisi (DPV) ile incelenirken, yüzey morfolojileri ve elementel karakterizasyonları ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda L-triptofan tayininde kullanılmak amacıyla geliştirilen elektrotların, yalın elektrotlara göre elektrokimyasal davranışlarının iyileştiği ve analitik performanslarının literatür ile kıyaslanabilir düzeyde olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Electrochemistry is an important sub-discipline with a wide range of uses, examining the interaction of electrical facts with chemical reactions and enabling these interactions to be transformed into various applications. It is widely used in many different fields such as chemical sensor applications, fuel cells, battery technologies and corrosion. Electrochemical methods are based on oxidation and reduction reactions. These reactions constitute a fundamental mechanism for the conversion of chemical energy into electrical energy and conversely, for the conversion of electrical energy into chemical energy. Electrochemical cells, where redox reactions takes place, fundamentally consist of electrodes and electrolyte solutions that interact with these electrodes. Modifications to the structure and surface properties of electrodes are used as an important strategy to increase the effectiveness of these electrodes. Modifying electrodes chemically, physically or structurally allows for the improvement of their existing properties, enabling wider and more specific areas of use in various applications. In this way, the efficiency of electrochemical systems can be increased and by optimizing the performance of these systems, effective and sustainable systems that can be integrated into next-generation technologies can be developed. Electroanalytical studies, including sensor studies for both quantitative and qualitative determination of the material, have become important determination methods thanks to modified electrodes. In this context, two different modified electrodes were developed for use in determination of tryptophan (L-tryptophan), an important amino acid necessary for the body. In the first electrode system, screen-printed electrodes (SPCEs) were modified with metallic-based structures (platinum-iron nanosponge-like structure, PtFe NS), while in the second electrode system, pencil graphite electrodes were modified with metallic-material-based structures (copper (Cu)-based nanoparticle). It was observed that modification of metallic-material based structures was better achieved in the presence of carbon black (CB) in both modified electrodes. While the electrochemical behaviours of the electrodes were investigated by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and differential pulse voltammetry (DPV), their surface morphologies and elemental characterizations were carried out by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). As a result of the studies, it was determined that the electrochemical behaviour of the electrodes developed for the determination of L-tryptophan was improved compared to bare electrodes and their analytical performance was comparable to the literature.
Benzer Tezler
- Syntheses, characterizations, and device fabrications of organic molecules for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında kullanılmak üzere organik moleküllerin sentezi, karakterizasyonu ve cihaz uygulamaları
SEBAHAT TOPAL
- Üç boyutlu mxene temelli esnek elektrotların mürekkep püskürtmeli yazdırma yöntemiyle elde edilmesi ve elektrokimyasal uygulamaları
The graduate school of natural andapplied science of selcuk universitythe degree of doctor of philosophyin nanotechnology and advanced materi̇als
HAVVA NUR GÜRBÜZ
Doktora
Türkçe
2024
BiyoteknolojiSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA MALTAŞ ÇAĞIL
DOÇ. DR. AYTEKİN UZUNOĞLU
- NiO/ZnO ve NiO/ZnO/Al2O3 nanokompozit partiküllerinin ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemiyle üretimi
Production of NiO/ZnO and NiO/ZnO/Al2O3 nanocomposite particles by ultrasonic spray pyrolysis (USP) technique
DUYGU YEŞİLTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Titanyum oksit (TiO) nanopartiküllerinin Symphoricarpos albus L. yardımlı biyosentezi, karakterizasyonu ve biyouyumluluklarının araştırılması
Investigation of Symphoricarpos albus L. assisted biosynthesis, characterization and biocompatibility of titanium oxide (TiO) nanoparticles
UĞUR HANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiAtatürk ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KARADAYI
- Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid
Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı
YASEMİN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR