Çok fonksiyonlu iletken polimerin elektrokromik ve amperometrik biyosensör uygulamaları
Electrochromic and amperometric biosensor applications of multifunctional conductive polymer
Yazar: MELEK AKTAŞ GEMİCİ
Danışman: PROF. DR. YASEMİN UDUM
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Konjuge yapılara sahip iletken polimerler geniş uygulama alanlarından dolayı büyük ilgi çekmektedir. Sentezlenen konjuge polimerler OLED'ler, fotovoltaik hücreler, biyosensörler, metal sensörleri ve elektrokromik cihazlar gibi birçok endüstriyel uygulama alanında kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasının birinci bölümünde donör ve akseptör fonksiyonel grupları aynı molekül içinde bulunduran 5-floro-4,7-bis(4-hekziltiyofen-2 il)benzo[c] [1,2,5] tiyadiazol (DTFBT) monomeri elektrokimyasal olarak polimerleştirilmiştir. Sentezlenen elektrokromik polimerin elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal çalışmaları yapılmıştır. İletken polimerin düşük bant aralığı ve düşük tepki zamanına sahip olduğu ve multikromik özellik gösterdiği belirlenmiştir. Tez çalışmasının ikinci bölümünde toksik fenolik bileşiklerin tespiti için iletken polimer tabanlı ucuz, taşınabilir ve kullanımı kolay yeni bir amperometrik biyosensör geliştirilmiştir. İletken polimer, poli(5-floro-4,7-bis(4-hekziltiyofen-2 il)benzo[c][1,2,5] tiyadiazol (poli(DTFBT)), grafit elektrot üzerine dönüşümlü voltametri tekniği ile biriktirilmiştir. Lakkaz enzimi immobilize edilmiş modifiye grafit elektrotların optimum pH, film kalınlığı ve enzim miktarı optimizasyonları yapılmış ve iletken polimer temelli biyosensörün kinetik parametreleri incelenmiştir. Amperometrik biyosensörün iyi bir tespit sınırı (LOD) ve duyarlılık gösterdiği belirlenmiştir.

Abstract:
Conductive polymers with conjugated structures are of great interest due to their wide range of applications. The synthesized conjugated polymers are used in many industrial applications such as OLEDs, photovoltaic cells, biosensors, metal sensors and electrochromic devices. In the first part of this thesis, monomer, 5-fluoro-4,7-bis (4-hexylthiophen-2 yl) benzo [c] [1,2,5] thiadiazole (DTFBT), containing donor and acceptor functional groups in the same structure was electrochemically polymerized. Electrochemical and spectroelectrochemical properties of the synthesized electrochromic polymer have been investigated. It was determined that the conductive polymer has low band gap and low response time and showed multichromic properties. In the second part of the thesis, a new, amperometric biosensor is developed which is cheap, portable and easy to use based on conductive polymer for the detection of toxic phenolic compounds. The conductive polymer, poly (5-fluoro-4,7-bis (4-hexylthiophen-2 yl) benzo [c] [1,2,5] thiadiazole (poly (DTFBT)), was deposited onto the graphite electrode by cyclic voltammetry technique. The laccase was immobilized on a modified graphite electrode. Optimum pH, film thickness and enzyme amount of the electrodes were optimized and kinetic parameters of conjugated polymer based biosensor were investigated. The amperometric biosensor showed good sensitivity and low limit of detection (LOD)