H2O2 tayini için nanopartiküllere dayanan amperometrik sensör ve biyosensör geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında hidrojen peroksit (H2O2) tayini için çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT), çinko oksit nanopartikül (ZnONP) ve Prusya mavisi (PB) veya horseradish peroksidaz (HRP) enzimi ile modifiye edilmiş camsı karbon elektrotlara (GCE) dayanan enzimli ve enzimsiz sensörler hazırlandı. Çalışmada, kullanılan modifikasyon malzemelerinin optimum miktarları belirlenerek elektrot yüzey bileşiminin optimizasyonu gerçekleştirildi. Hazırlanan elektrotların elektrokimyasal davranışları dönüşümlü voltametri (CV) yöntemi kullanılarak incelendi, optimizasyon çalışmaları ve performans faktörlerinin belirlenmesinde ise kronoamperometri (CA) yönteminden yararlanıldı. Modifiye elektrotların optimum çalışma şartları ve performans parametreleri belirlendi. Elektrotların gerçek numunelerde H2O2 tayininde kullanılabilirliği de araştırıldı. Ayrıca hazırlanan enzimli ve enzimsiz elektrotların bileşimine iyonik sıvı (IL) olarak 1-bütil-3-metilimidazoltetrafloroborat katılarak bu maddenin elektrot performansı üzerine etkileri çalışıldı. Çalışmada IL'nin hem enzimli hem de enzimsiz elektrotların analitik performansını önemli ölçüde arttırdığı sonucuna ulaşıldı. Çalışma kapsamında hazırlanan elektrotlardan H2O2 tayini için en iyi performansı gösteren IL/HRP-MWCNT-ZnONP/GCE için doğrusal çalışma aralığı 9,99×10-8‒7,55×10-4 M ve duyarlılık 17,53 μA/Mm olarak belirlendi.

In the scope of this thesis, enzymatic and non enzymatic sensors based on multiwalled carbon nanotube (MWCNT), zinc oxide nanoparticle (ZnONP) and Prussian blue (PB) or horseradish peroxidase (HRP) enzyme modified glassy carbon electrodes (GCE were prepared for the determination of hydrogen peroxide (H2O2). Optimum amount of modification materials were determined and optimization of electrode surface composition was performed. Electrochemical behaviors of the fabricated electrodes were investigated by using cyclic voltammetry method and chronoamperometry method was used for the optimization studies and to determine the performance factors. The usability of electrodes for the determination of H2O2 in real samples was also investigated. In addition, 1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate used as the ionic liquid (IL) was added to the composition of the enzymatic and non-enzymatic electrodes and its effect on electrode performance was studied. In this study, it was concluded that ionic liquid significantly increased the performance of both enzymatic and non-enzymatic electrodes. Among the proposed electrodes best performance for H2O2 was obtained with IL/HRP-MWCNT-ZnONP/GCE and a linear working range of 9,99×10-8‒7,55×10-4 M and sensitivity of 17,53 μA/Mm was obtained for this electrode.