Nötral kırmızısı modifiye kalem grafit elektrotla NADH'nin elektrokatalitik yükseltgenmesi
Electrocatalytic oxidation of NADH with neutral red modified pencil graphite electrode
Yazar: AHMET ÇAKIN
Danışman: PROF. DR. YUSUF DİLGİN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, fenazin türü boyar madde olan nötral kırmızısı (NK) redoks mediyatörüyle elektropolimerizasyon yöntemi kullanılarak modifiye kalem grafit elektrotlar (KGE) hazırlanmış ve bu modifye elektrotla (poli-NK/KGE) NADH?nin elektrokatalitik yükseltgenmesine yönelik çalışmalar döngüsel voltammetri ve amperometri teknikleri kullanılarak gerçekleştirildi. 
Poli-NK/KGE?nin hazırlanması sırasında destek elektrolit türü veya pH?ı, monomer derişimi, döngü sayısı ve potansiyel aralığı gibi parametreler modifiye elektrot hazırlandıktan sonra NADH?ye en iyi yanıt vereceği konum dikkate alınarak seçildi. Optimizasyon çalışmaları sonucunda NADH?ye en iyi yanıt veren modifiye elektrot, 0,02 mM NK?nın 0,1 M NaNO3 içeren 0,1 M H2SO4 destek elektrolitinde, Ag/AgCl(doygun KCl)?ye karşı -0,7 ile +1,1 V potansiyel aralığında ve 50 mV/s tarama hızında, KGE yüzeyinde ardışık (10 döngülü) döngüsel voltammogramı alınarak başarılı bir şekilde hazırlandı. Poli-NR/KGE?nin elektrokimyasal davranışına, tarama hızının ve destek elektrolit pH?nın etkisi döngüsel voltammetri tekniği ile incelendi. 
Poli-NK/KGE?nin elektrokatalitik aktifliğini test etmek için, bu modifiye elektrodun 0,4 mM NADH ortamında 0,1 M fosfat tamponu (pH:7,0) destek elektrolitinde ve 50 mV/s tarama hızında döngüsel voltammogramı kaydedildi. NADH?nin yükseltgenmesine ait anodik pik potansiyeli modifiye elektotta +160 mV?da gözlenirken, yalın KGE?de NADH + 500 mV?da yükseltgendi. Modifiye elektrotla aşırı potansiyelin yaklaşık 340 mV düşmesi ve pik akımının artması poli-NK/KGE?nin NADH?nin yükseltgenmesine iyi bir elektroktalitik etki gösterdiğini yansıtmaktadır.  	
Ag|AgCl|KCl(doygun)?a karşı +160 mV?da 0,1 M KCl içeren pH 7,0 fosfat tamponunda gerçekleştirilen amperometirk ölçümlerden elde edilen elektrokatalitik akımların NADH?nin derişimiyle doğru orantılı olduğu bulundu. Doğrusal kalibrasyon aralığı 0,1 ile 100 ?M arasında elde edilmiştir. Belirtme alt sınırı ise 0,027 ?M olarak bulundu.


Anahtar sözcükler: Kalem Grafit Elektrot; Modifiye Elektrot; NADH; Voltammetri;Amperometri; Fenazin Türü Boyar Madde; Nötral Kırmızısı.

Abstract:
In this study, the modified pencil graphite electrodes (PGE) were prepared by electropolymerization of neutral red (NR), which is a phenazine type redox dye.  Then, the studies on the electrocatalytic oxidation of NADH with these modified electrodes (Poly-NR/PGE) were performed by using cyclic voltammetric and amperometric techniques. 
The parameters during the preparation of Poly-NR/PGE such as supporting electrolyte type or its pH, monomer concentration, cycle number and potential window were optimized according to their best response toward NADH. The effect of the scan rate, pH of supporting electrolyte on the modified electrodes were investigated by cyclic voltammetry. At the end of the optimization studies, the modified electrodes that the best response to NADH were succesfully prepared on the PGE surface by recording successive (with 10 cycles) cyclic voltammograms of 0.02 mM NR, in a 0.1 M H2SO4 supporting electrolyte containing 0.1M NaNO3, in the potential range of ?0.7 to +1.1V vs. Ag/AgCl and at a scan rate of 50 mV/s. The effect of scan rate and pH on the electrochemical behavior of Poly-NR/PGE was investigated using cyclic voltammetric technique.
In order to check the electrocatalytic activity of the Poly-NR/PGE, cyclic voltammograms were recorded in presence of 0.4 mM NADH at 0.1 M phospahte buffer (pH 7) at 50 mV s-1 The anodic peak potential for oxidation of NADH at the modified PGE is about 160 mV, while NADH is oxidized at about 500 mV at bare PGE. A decrease in overpotential of ca. 340 mV and an enhancement paeak current on modified electrode reflect that Poly-NR/PGE exhibits a good electrocatalytic effect for NADH oxidation. 
The electrocatalytic currents obtained from amperometric measurements at +160 mV vs. Ag|AgCl|KCl(sat.) and in phosphate buffer solution at pH 7,0 containing 0.1 M KCl were linearly related to the concentration of NADH. Linear calibration plots are obtained in the concentration range from 0.1 to 100 ?M. The limit of detection was found to be 0.027 ?M.

Keywords: Pencil Graphite Electrode; Modified Electrode; NADH; Voltammetry;Amperometry; Phenazine Dyes; Neutral Red