Bitki ekstrakt temelli gümüş nanopartikül katkılı indirgenmiş grafen oksit kompozit sentezi ve hidrojen peroksitin elektrokimyasal tayininde kullanılması
Plant based synthesis of silver doped reduced graphene oxide and utilization for the electrochemical determination of hydrogen peroxide
Yazar: AHMET SONER ÜLGER
Danışman: DOÇ. DR. ERSAN TURUNÇ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elektrokimyasal sensörler = Electrochemical sensors ; Grafen oksit = Graphene oxide ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Yeşil sentez = Green synthesis

Özet:
Bu tez çalışmasında Onosma bracteosa Hausskn. & Bornm bitkisi kullanılarak gümüş katkılı indirgenmiş grafen oksit gümüş (iGO-Ag) nanokompozit sentezlenmiştir. Sentezlenen yapının karakterizasyonu UV-Vis spektroskopisi, X-ışınları Kırınım Difraktometrisi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDS), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM), X-ışınları Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve Dinamik Işık Saçılması (DLS) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. UV-Vis spektroskopisi sonuçları grafen oksit (GO) ve gümüş iyonlarının eş zamanlı olarak indirgenmesi sonucu iGO-Ag nanokompozit yapısının elde edildiğini göstermektedir. SEM ve TEM analizlerinde gümüş nanopartiküllerinin indirgenmiş grafen oksit (iGO) yüzeyinde homojen olarak dağıldığı görülmüştür. DLS çalışmaları sonucunda iGO-Ag nanokompozit yapısının ortalama partikül boyutu ve zeta potansiyeli sırasıyla 74.48 nm ve zeta potansiyeli -21.4 mV olarak belirlenmiştir.    
Sentezlenen iGO-Ag nanokompozit, hidrojen peroksitin (H2O2) elektrokimyasal tayininde bir sensör hazırlamak üzere kullanılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, camsı karbon elektrot (GCE) iGO-Ag nanokompozit yapısı ile modifiye edilmiş (iGO-Ag@GCE) ve modifiye edilmiş elektrot H2O2'nin elektrokimyasal tayininde kullanılmıştır. Hazırlanan elektrosensör 25 µM ile 800 µM derişim aralığında doğrusal bir eğilim göstermiştir. Kaydedilen voltamogram verilerinden yararlanılarak sensörün algılama sınırı (LOD) 0.11 µM olarak hesaplanmıştır. Geliştirilen sensörün seçiciliği ve hassasiyeti glikoz, askorbik asit, dopamin ve üre gibi girişim yapabilecek türlere karşı test edilmiştir. Amperometrik ölçümler, hazırlanan sensörün girişim yapan türlere karşı kayda değer bir cevabının olmadığını göstermiştir.

Abstract:
In this thesis, silver doped reduced graphene oxide silver (iGO-Ag) nanocomposite was synthesized via plant extract of Onosma bracteosa Hausskn & Bornm. The characterization of the nanocomposite was performed by UV-Vis spectroscopy, X-ray Diffraction Diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Transmissive Electron Microscopy (TEM), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Dynamic Light Scattering (DLS). UV-Vis spectroscopy results showed that the iGO-Ag nanocomposite was obtained by simultaneous reduction of graphene oxide (GO) and silver ions. In SEM and TEM analyzes, it was observed that silver nanoparticles were homogeneously dispersed on the reduced graphene oxide (iGO) surface. As a result of DLS studies, the average particle size and zeta potential of the iGO-Ag nanocomposite structure were determined as 74.48 nm and -21.4 mV, respectively.
The synthesized iGO@Ag nanocomposite was used to prepare a sensor for the electrochemical determination of hydrogen peroxide (H2O2). The synthesized iGO@Ag nanocomposite was evaluated a platform to improve a sensor for the electrochemical determination of hydrogen peroxide (H2O2). For this end, glassy carbon electrode (GCE) was modified with iGO@Ag nanocomposite structure (iGO-Ag@GCE) and modified electrode was used for the electrochemical determination of H2O2. The proposed electrosensor showed a linear trend in the concentration range of 25 µM to 800 µM. From the linear equation, the detection limit (LOD) was calculated to be 0.11 µM. The selectivity and sensitivity of the developed sensor were tested against interference species such as glucose, ascorbic acid, dopamine and uric acid. Amperometric measurements showed that the prepared sensor did not have a significant response to the interference species.