Elektrokimyasal teknikle sentezlenen Ag nanopartikül dekore edilmiş CuBi2O4-rGO nanoyapılarının nitrit sensörü olarak kullanımı
The use of Ag nanoparticles decorated CuBi2O4-rGO nanostructures synthesized by electrochemical technique as nitride sensor
Yazar: ÖMER FARUK ALBAYRAK
Danışman: DOÇ. DR. HÜLYA ÖZTÜRK DOĞAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Amaç: Bu çalışmada özellikle gıda koruyucularında geniş kullanım alanına sahip nitritin elektrokimyasal tayininde kullanılmak amacıyla Ag nanopartikülleri dekore edilmiş CuBi2O4-rGO nanoyapıları hazırlanmıştır. Sentezlenen nanoyapıların nitrit tayininde PGE elektroda kazandırdığı elektrokatalitik özelliklerin etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Bu çalışmada CuBi2O4-rGO nanoyapıların sentezi ve Ag nanopartikülleri ile dekorasyonunda elektrokimyasal teknik kullanılmıştır. Üretilen nanoyapılar X-ışını difraksiyonu (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), Raman spektroskopisi, taramalı elektron mikroskopisi (SEM), geçirimli elektron mikroskopisi (TEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) gibi farklı teknikler kullanılarak karakterize edilmiştir. Ag@CuBi2O4-rGO modifiye edilmiş PGE elektrotların nitritin amperometrik tayininde elektrot materyali olarak kullanımı araştırılmıştır.  
Bulgular: Deneysel çalışmalar Ag@CuBi2O4-rGO nanoyapılarının kolay, ucuz ve uygulanabilir koşullar altında elektrokimyasal yöntem kullanılarak sentezlenebileceğini göstermiştir. Yapılan karakterizasyonlar nanoyapıların bileşiminde metalik Ag nanopartiküllerinin, metal oksit olarak CuBi2O4'ün ve GO'in indirgenmesi ile rGO yapılarının bulunduğunu desteklemiştir.
Sonuç: Ag@CuBi2O4-rGO modifiye elektrot nitrit tayininde düşük oksidasyon potansiyeli (+0,8 V) ve düşük tayin limiti (0,18 µM) sergilemiştir. Elde edilen sonuçlar Ag@CuBi2O4-rGO nanoyapılarının nitritin elektrokimyasal tayininde PGE elektroda olumlu katkı sağladığını ve gerçek gıda numunelerinde de uygulanabilir olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Purpose: In this study, CuBi2O4-rGO nanostructures decorated with Ag nanoparticles were prepared to be used in nitrite detection, which has a wide range of use in food preservatives. It is aimed to investigate the effect of electrocatalytic properties of the modified electrode for the electrochemical determination of nitrite.
Method: In this study, the electrochemical deposition was used for the CuBi2O4-rGO nanostructures synthesis and their decoration with Ag nanoparticles. The fabricated nanostructures were characterized using X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. The use of Ag@CuBi2O4-rGO-modified PGE electrodes as electrode material in the amperometric determination of nitrite was investigated. 
Findings: Experimental studies have shown that Ag@CuBi2O4-rGO nanostructures can be synthesized using the electrochemical method under easy, inexpensive, and ambient conditions. The characterizations have supported that metallic Ag nanoparticles, CuBi2O4 as metal oxide, and rGO structures by reduction of GO are present in the composition of the nanostructures.
Results: Ag@CuBi2O4-rGO modified electrode exhibited low oxidation potential (+0,8 V) and low detection limit (0,18 µM) in nitrite determination. The results showed that Ag@CuBi2O4-rGO nanostructures contributed positively to the PGE electrode in the electrochemical determination of nitrite and could also be applied in real food samples.