Elektrokimyasal fenol biyosensörünün geliştirilmesi
Development of the electrochemical phenol biosensors
Yazar: ŞAKİR KAMAÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ALTUN
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmanın amacı, atık sularda fenol tayini için enzim temelli amperometrik fenol biyosensörü geliştirmektir. Bu amaçla ilk olarak yüzey baskılı karbon elektrotlar (SPCE) elektrokimyasal olarak indirgenmiş grafen oksit (ERGO) ile modifiye edilmiş (SPCE/ERGO), ardından elektropolimerizasyon tekniği ile polinötral kırmızı (PNR) filmi SPCE/ERGO'lar üzerinde oluşturulmuştur (SPCE/ERGO/PNR). Son olarak SPCE/ERGO/PNR elektrotları üzerinde elektrodepozisyon metodu ile altın nanopartiküller (AuNP) oluşturulmuştur. SPCE/ERGO/PNR/AuNP elektrotlarının her bir hazırlanma basamağının elektrokimyasal karakterizasyonları dönüşümlü voltametri (CV) tekniği ile yapılmıştır. SPCE/ERGO/PNR/AuNP elektrotları üzerinde tirozinaz enziminin immobilizasyonu gluteraldehit çapraz bağlayıcısı ile gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan fenol biyosensörünün optimum pH, optimum enzim miktarı ve optimum çalışma potansiyeliamperometrik metot ile belirlenmiştir. Optimum şartlarda fenol biyosensörünün elektrokimyasal karakterizasyonu yapılmıştır. Geliştirilen fenol biyosensörünün analitiksel karakterizasyonları olan doğrusal çalışma aralığı, tespit limiti, tayin sınırı, uygulama kararlılığı, depolama kararlılığı, tekrarlanabilirliği amperometrik yöntemle tayin edilmiştir. 
Analitiksel karakterizasyonlar sonucunda fenol biyosensörünün tekrarlanabilirliği 10 µM fenol için bağıl standart sapma (R.S.D.) %4,36 (n=5), duyarlığı 0,326 µA. mM-1, tespit limiti ve tayin sınırı ise sırasıyla 2,36 µA.mM-1ve 7,86 µA.mM-1, doğrusal aralık 5 µM - 150 µM olarak bulunmuştur. Geliştirilen amperometrik fenol biyosensörünün uygulaması atık sulardaki fenolün tayininde gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to develop an enzyme-based amperometric phenol biosensor for phenol determination in wastewater. Firstly, screen printed electrodes (SPCE) were modified with electrochemical reduced graphene oxide (ERGO). The, polyneutral red films was prepared SPCE/ERGO electrodes by electropolymerization technique. Finally gold nanoparticles (AuNP) were formed on SPCE/ERGO/PNR electrodes by electrodeposition methods. Electrochemical characterization of each preparation step of the SPCE/ERGO/PNR/AuNP electrodes were performed by cyclic voltammetry (CV) methods. Immobilization of tyrosinase enzyme on SPCE/ERGO/PNR/AuNP electrodes was done with glutaraldehyde crosslinker. Optimum pH, optimum enzyme amount and optimum vorking potentiols of the prepared phenol biosensors were determined by amperometric method. Electrochemical characterization of the phenol biosensors was carried out under optimum conditions. The results of analytical characterizations, repeatability for 10 µM phenol, sensitivity, the limit of detection and the limit of quantification and the linear range were found to be 4.36% (n = 5) as relative standard deviation (R.S.D.), 0.326 µA. mM-1; 2.36 µA.mM-1 and 7.86 µA.mM-1 and was 5 µM - 150 µM respectively. The application of the prepared phenol amperometric biosensors was carried out fort he determination of phenol in wastewater.