Benzenin bor katkılı elmas (BDD) elektrot üzerinde elektrooksidasyonu
Electrooxidation of benzene on boron-doped diamond (BDD) electrode
Yazar: İZZET KISACIK
Danışman: PROF. DR. BİRGÜL YAZICI
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Benzen = Benzene ; Dönen diskler = Rotating discs ; Dönme = Rotation ; Dönüşümlü voltametri = Cyclic voltammetry ; Gaz kromatografisi = Gas chromatography ; Uçucu organik karbon = Volatile organic carbon

Özet:
Bu çalışma iki bölümde gerçekleştirilmiştir. 1.bölümde Almanya'da benzenin bor katkılı elmas (BDD) elektrot üzerinde elektrokimyasal davranışı döner disk elektrot kullanılarak araştırılmıştır. Farklı dönme ve tarama hızlarında gerçekleştirilen deneylerde atmosfere kapalı bir cam hücrede değişik derişimlerde benzen içeren 1 M HClO4 çözeltileri kullanılmıştır. 1 M HClO4 çözeltisi içerisindeki BDD elektrotta 2,38 V' da suyun ayrışması sonucu oluşan hidroksil radikallerine ait bir pik belirlenmiştir. Benzen içeren 1 M HClO4 çözeltilerinde BDD elektrotun farklı dönme hızlarında gerçekleştirilen deneylerde ise 2,4 V potansiyelde hidroksil radikali, benzen ile tepkimeye girip benzenin elektrooksidasyonu ile ilgili bir anodik limit akım piki görülmüştür. Bu anodik limit akım piklerini kullanarak Levich denkleminde elektrooksidasyonun ortalama 4-5 elektronlu olduğu bulunmuştur. Benzen içeren 1 M HClO4 çözeltilerin BDD elektrotta farklı taramalarda yapılan deneylerde yaklaşık 2,2 V' da bir oksidasyon piki belirlenmiştir. Bu potansiyelde gözlenen oksidasyon pikinin tersinmez olarak benzenin elektrooksidasyonu ile ilgili olması olasıdır.2.bölüm ise Türkiye'de yapılmıştır. Benzen içeren (3,2×10-3 M) 1 M HClO4 çözeltisi atmosfere açık koşullarda zamana bağlı olarak BDD elektrotta 3 farklı potansiyelde (1,8 V; 2,2 V ve 2,8 V) elektroliz yapılmıştır. Bu potansiyellerde, zamanla ortamda kalan benzen miktarları UV-VIS spektrofotometresi ve Gaz Kromatografisi yöntemleriyle belirlenmiştir. Elde edilen verilere göre benzen miktarının artan potansiyel ve zamanla azaldığı belirlenmiştir. En fazla azalma 2,8 V sabit potansiyelde gerçekleşmiştir. Gaz Kromatografisi sonuçlarıyla, UV-VIS spektrofotometresinde elde edilen sonuçların birbirine yakın değerde olduğu da belirlenmiştir.

Abstract:
This work was carried out in two parts. The first part was performed in Germany; electrochemical behavior of benzene on boron doped diamond (BDD) electrode was investigated using rotating disc electrode. In a sealed glass cell atmosphere, 1 M HClO4 solution containing various concentrations of benzene was used in experiments conducted at different rotating and scan rates. As a result of water decomposition, a peak relating to hydroxyl radicals was determined at 2,38 V. BDD electrode in 1 M HClO4 solution containing benzene was carried out at different rotating rates experiments; an anodic limit current peak was observed at 2,4 V where the hydroxyl radical and benzene reacted. This anodic limit current peaks in the Levich equation shows us that the electrooxidation of electron transfer is 4-5 electron per molecule. BDD electrode in 1 M HClO4 solution containing benzene was carried out at different scan rates experiments; an oxidation peak was determined at roughly 2,2 V. The observed oxidation peak at this potential could be associated with the irreversible benzene electrochemical oxidation.The second part was performed in Turkey. BDD electrode in 1 M HClO4 solution containing 3,2×10-3 M benzene opened to the atmosphere; electrolysis experiments were done in three different potentials (1,8 V; 2,2 V and 2,8 V) depending on time. In these potentials, the rest amount of benzene with time in media was determined by using UV-Visible Spectrophotometer and Gas Chromatography methods. According to the data, the amount of benzene decreased by increasing the potential and time. The maximum decreasing occurred at 2,8 V potential. Gas Chromatography and UV-Visible Spectrophotometer results have also shown that the results are close to each other.