İki-boyutlu molibden diselenür bazlı elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi
Developing of two-dimensional molybdenum diselenide-based electrochemical sensors
Yazar: YASİN TANGAL
Danışman: DOÇ. DR. SADIK ÇOĞAL
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elektrokimyasal sensörler = Electrochemical sensors

Özet:
Bu tez çalışmasında, farklı özelliklere sahip iki-boyutlu (2D) molibden diselenür (MoSe2) nanokatmanları hidrotermal yöntem ile sentezlenmiştir. Sentezlenen MoSe2 nanokatmanlı yapıların yapısal ve morfolojik karakterizasyonları X-ışını difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları MoSe2 malzemelerinin nanokatmanlı formda oluştuğunu ortaya koymuştur. Farklı şekillerde elde edilen MoSe2 nanokatmanların elektrokimyasal davranışları incelenmiştir. MoSe2'nin dispersiyonu için farklı çözücüler kullanılarak elektrokimyasal davranışlar üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Aynı zamanda, analit olarak önemli biyolojik moleküller olan askorbik asit (AA), dopamin (DA) ve ürik asit (UA) moleküllerine karşı elektrokatalitik özellikleri döngüsel voltametri (CV) ve diferansiyel puls voltametri (DPV) yöntemleri ile incelenmiştir. En iyi performansı gösteren MoSe2-bazlı malzeme ile modifiye edilen elektrot kullanılarak AA, DA ve UA'nın birlikte tayinine yönelik bir elektrokimyasal sensör hazırlanmış ve performans parametreleri belirlenmiştir. Geliştirilen sensör ile üç analitin eş zamanlı tayini çalışmalarında AA için 50–5128 μM, DA için 1.25–86 μM ile 86–468 μM ve UA için 5–1025 μM arasında oldukça geniş bir aralıkta lineer tayin aralıkları belirlenmiştir. Geliştirilen sensörün tayin limitleri ise AA için 8.22 µM, DA için 0.16 µM ve UA için 0.45 µM şeklinde belirlenmiştir. Ayrıca, geliştirilen sensörün girişim yapabilen bileşenlere karşı girişim çalışmaları yapılmış ve AA, DA ve UA'ya karşı oldukça seçici olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, various two-dimensional (2D) molybdenum diselenide (MoSe2) nanosheets were synthesized via a hydrothermal method. Structural and morphological characterizations of as-synthesized MoSe2 nanostructures were performed by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscope (TEM). Analysis results showed that MoSe2 materials were obtained in nanosheet structures. Electrochemical behaviors of MoSe2 nanostructures obtained in different ways were investigated. MoSe2 was dispersed in different solvents to investigate the effect of dispersion solvent on electrochemical behaviors. In addition, electrocatalytic activities of different MoSe2 nanostructures were investigated through cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) against three important biological compounds including ascorbic acid (AA), dopamine (DA) and uric acid (UA). An electrochemical sensor based on the best-performing MoSe2 sample was constructed for the simultaneous determination of AA, DA and UA and the performance parameters of the sensor were determined. The developed sensor exhibited wide linear detection ranges, which are 50–5128 μM for AA, 1.25–86 μM to 86–468 μM for DA, and 5–1025 μM for UA. The sensor also exhibited 8.22 µM, 0.16 µM and 0.45 µM of detection limits for AA, DA, and UA, respectively. Furthermore, interference studies were carried out against the common compounds that exist with AA, DA, and UA and it was found that the sensor indicated high selectivity against AA, DA and UA