Polivinilferrosen/polianilin kompozit elektrodun elektrokimyasal olarak hazırlanması, karakterizasyonu ve fenolik bileşiklerin tayininde kullanılması
Electrochemical preparation and characterization of polyvinylferrocene/polyaniline composite electrode and using for determination of phenolic compounds
Yazar: MUAMMER KAVANOZ
Danışman: PROF. DR. NURAN ÖZÇİÇEK PEKMEZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, metilenklorür ortamında polianilin (PANI) homopolimeri ve PANI ile polivinilferrosenyumperklorat (PVF+ClO4-) içeren kompozit filmleri Pt elektrot üzerine elektrokimyasal olarak ilk kez sentezlendi. Kompozit film hazırlamak için her iki polimer farklı sıralama ile potansitostatik yöntemle (farklı gerilimlerde) ve ayrıca önce PVF+ClO4- potansiyostatik, sonra PANI potansiyodinamik veya sıralama değiştirilerek bilayer olarak sentezlendi. Son olarak hem anilin hem de PVF içeren polimerizasyon çözeltisinden: potansiyostatik, potansiyodinamik yöntemler kullanılarak kompozit filmler elde etmek için optimum koşullar belirlendi. Kompozit film 0.2 V ile 1.8 V arasında potansiyodinamik olarak sentezlendiğinde hem PVF+ClO4- ın film yapısından çözünerek ayrılmadığı hem de PANI'in elektroaktif olarak biriktirilebildiği sonucuna varıldı. Sentezlenen homopolimerlerin ve kompozit filmlerin karakterizasyonu dönüşümlü voltametri, FT-IR, UV-vis, iletkenlik, SEM, EDS gibi yöntemler kullanılarak yapıldı.Çalışmanın ikinci kısmında, PVF+ClO4-, PANI homopolimerleri ve PVF+ClO4-/PANI kompozit filminin elektrokimyasal davranışları, pH 4 NaHSO4/Na2SO4 tampon çözeltide, fenol, katekol, rezorsinol, hidrokinon ve bu dört türün karışımını içeren çözeltilerde dönüşümlü voltametri ve kronoklometrik yöntemle incelendi ve daha sonra bu fenolik bileşiklerin tayini belirlenen optimum koşullarda, amperometrik I-t yöntemi ile gerçekleştirildi. Buna göre homopolimerleri ve kompozit filmler karşılaştırıldığında, kompozit film ile daha negatif gerilimlerde (katekol ve hidrokinon için srısıyla 0.50 V, 0.45 V), gözlenebilme sınırının daha düşük (4.05x10-4 mM, 4.94x10-5 mM), dağrusal çalışma aralıklarının daha geniş (1.35x10-3 ? 50.0 mM, 1.60x10-4 - 115 mM), regresyon katsayılarının daha iyi ve akım değerlerinin daha yüksek olduğu cevap eğrileri elde edildi. PANI filmi kullanılarak fotoğraf film banyo çözeltilerinde hidrokinon analizi yapıldı.Anahtar Kelimeler: Polivinilferrosen, polianilin, redoks polimerlerİ, iletken poimerler, kompozit, fenolik bileşikler.

Abstract:
In this study, polyaniline (PANI) homopolymer and polyaniline /polyvinylferroceniumperchlorate (PVF+ClO4-/PANI) composite films were synthesized electrochemically on Pt electrode for the first time. For preparing composite films, both polymers were synthesized potentiostatically (at different potentials) layer by layer in different orders and also firstly PVF+ClO4- layer was synthesized potentiostatically, then PANI layer was synthesized potentiodynamically or by changing the order as bilayer. At last, composite films were synthesized using potentiostatic, potentiodynamic methods from the solution that contained both aniline and PVF. When composite films were synthesized between 0.2 V and 1.8 V using potentiodynamic method, it was concluded that PANI deposited more electroactively and PVF+ClO4- didn?t separate from composite film structure by dissolving. Obtained composite film and its homopolymers were characterized by cyclic voltammetry, FT-IR, UV-vis, conductivity, SEM, EDS metdhods.In the second part of the study, electrochemical behavior of PVF+ClO4-, PANI homopolymers and PVF+ClO4-/PANI composite films were investigated using NaHSO4/NaSO4 buffer solution at pH 4, phenol catechol, resorcinol, hydroquinone and mixture of these four solution using cyclic voltammetry and chronocoulometric methods. At optimum conditions, determination of these phenolic compounds were performed with amperometric I-t method. By using composite films, more negative potentials (for catechol and hydroquinone 0.50 V and 0.45 V, respectively), low detection limit (4.05x10-4 mM, 4.94x10-5 mM) wide linear response interval (1.35x10-3- 50.0 mM, 1.60x10-4 -115 mM), better regression coefficients and higher current values were obtained when compared that of homopolymers and other composite films. Hydroquinone analysis in photographic film bath solutions were performed with PANi films.Keywords: Polyvinylferrocene, polyaniline, redox polymers, conducting polymers, composite, phenolic compounds, electroanalysis.