Elektrokimyasal sensör materyali olarak polimerlerin sentezi ve fizikokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

HI ÖZET Çalışmanın amacı, amperometrik olarak glukoz tayini için glukoz oksidaz (GOD) immobilizasyon ortamı olarak yeni polimerik matriksler olan poli(p-aminofenol) ve poli(l,4- diaminobenzen) polimerleri sentezlemek ve sensör karakteristiklerini incelemektir. Glukoz sensörleri, glukoz oksidaz varlığında Ag/AgCl'e karşı 0.6 veya 0.7V'da KC1 çözeltisi içerisindeki monomerin [(p-aminofenol) yada (1,4-diaminobenzen)] elektrokimyasal polimerizasyonu ile hazırlandı. Kronoamperometrik glukoz yanıtı, hazırlanan poli(p- aminofenol)-God ya da poli(l,4-diaminobenzen)-God sensörün, enzimatik reaksiyon sonucu meydana gelen hidrojen peroksiti yükseltgemek amacıyla 0.7 V potansiyelde tutulmasıyla ölçüldü. Elde edilen sonuçlar, yeni sensörlerin 6 mM glukoza kadar doğrusal bir yanıta, hızlı bir yanıt süresine (<4 sn) ve yüksek duyarlılığa sahip olduğunu göstermektedir. Sensörlerin, laktoz, sukroz, üre, askorbik asit, ürik asit ve parasetamol gibi farklı maddelere karşı seçiciliği incelendi ve poli(p-aminofenol)-God için parasetamol hariç zemin akımı üzerinde herangi bir anodik sinyal gözlenmedi. Aynı zamanda, sensörlerin yanıt karakteristikleri üzerine pH ve sıcaklık etkileri sistematik olarak incelenmek suretiyle optimum değerler bulundu. Bundan başka, hem poli(l,4-diaminobenzen)-God ve hemde poli(p-aminofenol)-God elektrotların aktivasyon enerjileri ve kinetik parametreleri gibi fizikokimyasal özellikleri incelendi. Çalışmanın diğer kısmında, nafyon (polimer) bazlı amperometrik okzalat elektrot hazırlandı ve hazırlanan okzalat elektrodun okzalik asit için sensör karakteristikleri incelendi. Sonuç olarak, hazırlanan polimerik materyallerin sensör özellikleri yayınlanan diğer sensörlerle karşılaştırıldı ve üstün yanları vurgulandı.

IV SUMMARY The purpose of study is to synthesize novel polymeric matrices - poly(p-aminophenol) and poly(p-l,4-diaminobenzene) as a glucose oxidase (GOD) immobilization media for amperometric glucose determination and to investigate their sensor characteristics. The glucose sensors were prepared by the electrochemical polymerization of the monomer (p-aminophenol or 1,4-diaminobenzene) onto a platinum electrode in the presence of glucose oxidase in a KC1 solution at a potential of 0.6 - 0.7 V vs. Ag/AgCl. The amperometric glucose response was measured by the potensiostating of the prepared poly(p- aminopheol)-GOD or poly(l,4-diaminobenzene)-GOD sensor at a potential of 0.7 V to oxidize the hydrogen peroxide generated as a result of the enzymatic reaction. Results show that the new sensors have a linear range up to 6 raM glucose, fast response time (<4 s) and high sensitivities. The selectivity of the sensors for different interferant substances such as lactose, sucrose, urea, ascorbic acid, uric acid and paracetamol were investigated and except for the parasetamol for poly (p-aminophenol)-God, no discernible anodic signals were detected above the background current Also, the effects of pH and temperature on the response characteristics of the sensors were systematically investigated and optimal values were recorded. Moreover, physicochemical properties such as activation energies and kinetic parameters for both poly(p-aminophenol)-God and poly (l,4-diaminobenzene)-God electrodes were investigated. In the other part of the study, an amperometric oxalate electrode based on a nafion (polymer) matrix was performed and its sensor characteristics were investigated. In the end, sensor properties of the prepared polymeric materials were compared to the other polymeric sensors and their superior features were emphasized.