Floresans temelli metal organik çerçevelerin sentezi ve çiftlik hayvanlarında tiroid hormonlarının tayininde sensör olarak kullanımı
Synthesis of fluorescence-based metal organic frameworks and their use as sensors for the determination of thyroid hormones in farm animals
Yazar: BURCU KABAK
Danışman: PROF. DR. ERDAL KENDÜZLER
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Fosforesans = Phosphorescence ; Metal organik kafesler = Metal–organic frameworks ; Metilen mavisi = Methylene blue

Özet:
Bu tez kapsamında, iki adet yeni metal organik çerçeveler (MOÇ) içeren koordinasyon polimerleri sentezlenmiştir. Sentezlenen MOÇ'lar 1,10-fenantrolin ligantı içeren, kadmiyum (Cd) ve evropiyum (Eu) metallerinin trimesik (TMA) ve teraftalik (TFA) asitlerle farklı kompleksleridir ve solvotermal koşullar altında sentezlenmiştir. Sentezlenen malzemelerin yapısal analizi, Floresans spektrometre, UV-Vis Spektrometre, Maldi-TOF kütle spektrometre, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometre (FTIR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji dağılımlı X-ışını (EDX) haritalaması, Termo-gravimetrik analiz (TGA), X-Işını Difraksiyonu (XRD) ve Tek Kristal X-Işını Difraksiyonu (PXRD) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen Eu-Phen-TFA ve Cd-Phen-TMA malzemelerinin floresans özellikleri kullanılarak hormonlar (T3, T4), metal iyonları (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Mn2+, Hg2+, Pb2+, Ni2+, Cr3+, Al3+, Fe3+) ve moleküler türler (askorbik asit, glikoz) gibi farklı analitlerin tayininde floresans sensör olarak kullanımları araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde Eu-Phen-TFA malzemesinin T3 ve T4 hormonlarının yanı sıra Cu2+ ve Ni2+ katyonlarına karşı da duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Cd-Phen-TMA malzemesinin ise Cu2+ ve Ni2+ katyonlarına karşı duyarlı olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar neticesinde sentezlenen her iki MOÇ'un de floresans sensör uygulama alanı için uygun olduğu gösterilmiştir. Cd-Phen-TMA malzemesi ilaç etken maddesi olan ve organik mikro kirletici sınıfına giren diklofenak gideriminde adsorban olarak kullanılmıştır. Eu-Phen-TFA malzemesi metilen mavisi (MM) renk giderim çalışmalarında kullanılarak Eu-Phen-TFA'nın katalitik etkisi de araştırılmıştır. Sonuçlar 24 dakika gibi kısa bir sürede Metilen mavisi boyar maddesinin %92 oranında bozunuma uğradığını göstermiştir.

Abstract:
In this thesis, coordination polymers containing two new Metal Organic Frameworks (MOF) were synthesized. In the first stage of the study to develop metal-organic material; Different complexes of cadmium (Cd) and europium (Eu) metals with trimesic (TMA) and terephthalic (TFA) acids, containing 1,10 Phenanthroline ligand with new metal organic structure, were synthesized under solvothermal conditions. Fluorescence spectrometer, UV-Vis Spectrometer, Maldi-TOF mass spectrometer, Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy dispersive X-ray (EDX) mapping, Thermo-gravimetric analysis (TGA), X-Ray Diffraction (XRD) and Single Crystalline X-Ray Diffraction (PXRD) were used for the characterization of synthesized Eu-Phen-TFA and Cd-Phen-TMA. Using the fluorescence properties of synthesized Eu-Phen-TFA and Cd-Phen-TMA materials, their use as fluorescence sensors in the determination of different analytes such as hormones (T3,T4), metal ions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Mn2+, Hg2+, Pb2+, Ni2+, Cr3+, Al3+, Fe3+) and molecular species (ascorbic acid, glucose) was investigated. It can be observed that when the results were evaluated, Eu-Phen-TFA material was sensitive to T3 and T4 hormones as well as Cu2+ and Ni2+ cations. Cd-Phen-TMA material was found to be sensitive Cu2+ and Ni2+ cations. The obtained results showed that two synthesized MOF structures have suitable application area as fluorescence sensors. In addition, Cd-Phen-TMA material was used as an adsorbent in the removal of diclofenac, which is a drug active ingredient and is classified as organic micropollutants. In addition to these studies, the catalytic effect of Eu-Phen-TFA was also investigated by using the synthesized Eu-Phen-TFA material in methylene blue (MM) color removal studies. The results showed that the methylene blue dyestuff was degraded by 92% for a short period of time 24 minutes.