Preparation and characterization of metal nano particles modified carbon nanotube and polymer film alactrodes and their analytical applications

Son yıllarda nanoteknoloji ve nanobilimdeki gelismeler ile fizik, kimya ve biyoloji konusunda bilgi saglayan sensör çalısmaları da artmıstır. Geleneksel elektrotların kimi uygulamalardaki yetersizligi, analitlere karsı katalitik etkinligi ve seçimliligi yüksek, farklı yüzeylere ihtiyaç duyurmustur. Bu amaca yönelik yüksek iletkenlik, genis ve etkin yüzey alanlarına sahip karbon nanotüp ve iletken polimer filmlerin metal nanoparçacıklar ile birlestirilmesi önemli yeni elektrot malzemeleri olarak kullanılmaktadır. Iki bölümden olusan bu tez çalısmasının ilk kısmında, metal nanoparçacıklar ile modifiye, kosullandırılmıs çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) kaplı elektrotlar hazırlanarak oksijenin elektrokatalitik indirgenmesine olan etkileri incelenmistir. Oksijen ile doyurulmus 0.1M NaOH çözeltisi içinde oksijen indirgenmesine karsı en yüksek katalitik etkinlik, bakır ve altın nano parçacıkların karbon nanotüp yüzeyinde birarada oldugu kosullarda gözlenmistir (Cu-Au-MWCNT/GCE). Bimetalik nano parçacık modifiye karbon nanotüp kaplı elektrot camımsı karbon elektrot ile karsılastırıldıgında hem akımı 10 kat arttırmıs hemde indirgenme pik potansiyelini 80 mV daha pozitife kaydırmıstır. Diger kısımda ise poli-4-aminofenol polimer film elektrotlar, askorbik asit (AA), epinefrin (EN) ve ürik asit (UA) moleküllerinin tek baslarına ve birarada oldugu kosullarda elektrokimyasal davranıslarının incelenmesinde kullanılmıstır. Polimer filmin mevcut iletkenlik özelliklerini arttırmak için asırı yükseltgeme islemi uygulanmıs ve ardından yükseltgenmis elektrot yüzeyinde elektrokimyasal yöntemle Pt nano parçacıklar olusturulmustur. Polimer film elektrotta yalın camımsı karbon elektroda göre katalitik etkinin arttıgı görülmüstür. Pt modifiye polimer film elektrot ile pik akımlarında artıs gözlenmis ve üç maddenin birarada bulundugu kosullarda en iyi pik ayrımı gerçeklesmistir. AA, EN ve UA moleküllerinin tek tek ve birarada bulundugu kosullardaki davranısları diferansiyel puls voltammetri ile çalısılmıstır. Belirtme sınırları Ox-PAP/GCE için AA, EN, UA in tek baslarına bulundugu kosullarda sırasıyla 8x10-6M, 6.5x10-9 M, 6.4x10-8M olarak bulunmustur. Bu analitlerinin ikisinin derisiminin sabit tutulup, diger üçüncünün derisiminin incelendigi kosullarda ise belirtme sınırları AA, EN ve UA için sırasıyla 9.5x10-6 M, 9 x10-8 M, 1.4x10-7 M dır. Ayrıca Pt-Ox-PAP/GCE için belirtme sınırları, AA, EN, UA in tek baslarına bulundugu kosullarda sırasıyla 1.8x10- 5M, 1.8x10-7 M, 2.2x10-6M olarak bulunmustur. Bu analitlerinin ikisinin derisiminin sabit tutulup, diger üçüncünün derisiminin incelendigi kosullarda ise belirtme sınırları AA, EN ve UA için sırasıyla 5x10-5 M, 3.6 x10-7 M, 4.1 x10-6 M dır. Tüm polymer ve karbon nanotüp ile modifiye edilmis elektrot yüzeyleri ve onların metal nano parçacık kaplı formları atomik kuvvet mikroskopu, taramalı elektron mikroskopu ve X-ısını fotoelektron spektroskopisi ile karakterize edilmistir