Karboksil fonksiyonel gruplara sahip iletken polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve amperometrik sensör uygulamasında kullanılması
Synthesis and characterization of the conducting polymers containing carboxyl functional groups and their use in amperometric sensor application
Yazar: YUSUF ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. FARUK YILMAZ
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Amperometrik enzim elektrotu = Amperometric enzyme electrode ; Biyosensörler = Biosensors ; Elektrokimyasal polimerleşme = Electrochemical polymerization ; Polimerler = Polymers ; Politiyofen = Polythiophene

Özet:
Bu tez çalışmasında, Tiyofen (Th), 3-Metiltiyofen (3MeTh), 3-Bütiltiyofen (3BuTh), 3-Hekziltiyofen (3HeTh) monomerleri ile karboksil grubuna sahip 3-Tiyofenasetik Asit (T3A) monomerinin elektrokimyasal yöntemle kopolimerizasyon reaksiyonları gerçekleştirildi.Sentezlenen iletken polimerler ATR-FTIR, TGA, DSC, SEM, AFM, CV, Temas açısı ve Dört noktalı iletkenlik ölçüm metodları ile karakterize edildi. Kopolimerlerdeki T3A oranı değiştikçe polimer filmlerin yüzey morfolojileri, termal kararlılıkları ve iletkenliklerinin değiştiği gözlemlendi. İletken polimer filmlerde uygun fonksiyonel grupların bulunması ile redoks enzimler, proteinler ve aminoasitler kovalent olarak polimer filmi yüzeyinde immobilize edilebilirler. Bu bağlamda, sentezlenen kopolimerlerden birisi glukoz biyosensörü uygulamasında kullanıldı. Glukoz biyosensörü için kullanılan enzim elektrodu, 3HeTh ve T3A'nın elektrokimyasal olarak polimerizasyonuyla sentezlenen iletken polimer film üzerinde glukoz oksidaz'ın (GOx) kovalent immobilizasyonuyla hazırlandı. Enzim elektrodunun modifikasyonu için optimum koşullar spektrofotometrik yöntemlerle belirlendi. Medyatör grup taşıyan enzim elektrodu, glukoz algılama sisteminin reaktifsiz işlemi için çalışıldı.Yapılan çalışmalar, hazırlanan enzim elektrodunun glukoz molekülünün reaktifsiz ortamta amperometrik olarak algılanmasında kullanılabileceğini gösterdi.

Abstract:
In this study, Thiophene (Th), 3-Metylthiophene (3MeTh), 3-Butylthiophene (3BuTh), and 3-Hexylthiophene (3HeTh) monomers were electrochemically copolymerized with 3-Thiopheneacetic acid (T3A) monomer containing carboxyl groups.Synthesized conducting polymers were characterized by ATR-FTIR, TGA, DSC, SEM, AFM, CV, Contact angle and four-probe techniques. The characterizations of the polymeric films showed that the change of the molar ratio of T3A in electrolysis medium resulted in the polymeric films possessing the different surface morphology, thermal stability, and electrical conductivity. If a conducting polymer has functional groups available as covalent binding sites, redox enzymes, proteins and aminoacids can be immobilized ? rmly on its surface. In this connection, one of the the synthesized copolymers films was employed in glucose biosensor application. Enzyme electrode for glucose biosensor was fabricated by the covalent immobilization of glucose oxidase (GOx) on the ? lm of the conducting copolymer synthesized by electrochemical copolymerization of 3HeTh and T3A. The optimum conditions for modification of enzyme electrode was determined by spectrophotometric methods. The enzyme electrode bearing mediator-groups were operated for reagentless process of glucose sensing system.The study clearly indicated that the enzyme electrode can be employed for amperometric sensing of glucose molecule in reagentless medium.