Pestisit tayini için elektrokimyasal nanosensörlerin hazırlanması ve uygulamaları
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GÜLÇİN BOLAT
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): SERDAR ABACI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Pestisitler, tarım zararlılarının önlenmesi veya kontrolü için kullanılan kimyasal ve biyolojik bileşiklerdir. Artan nüfus, beraberinde tarım ürünleri için talebi de arttırmıştır. Pestisit kullanımının tarımsal faaliyetlerde verimliliğin artması üzerine önemli bir etkisi vardır. Pestisitlerin tarımsal ürünlere güvenilir bir şekilde uygulanmasının izlenmesi gereklidir. Çünkü aşırı veya bilinçsizce kullanımları ve pestisit ile metabolitlerinin toprak ve sularda birikimi, önemli ölçüde çevre sorunlarına neden olmuştur. Ayrıca, gıda ve içme suyunda bulunmaları ciddi sağlık sorunlarına yol açmaktadır. Pestisit analizi için çoğunlukla kromatografik yöntemler kullanılmıştır. Bu yöntemler, hassas ve kesin olmalarına rağmen, kompleks numune ön-muamelesi, pahalı ve zaman alıcı karmaşık bir donanım gerektirirler. Bu nedenle, gıdalarda ve çevrede pestisit kalıntılarının hızlı ve kolay tayini için yeni analitik stratejilerin ve izleme sistemlerinin geliştirilmesi gereklidir. Alternatif olarak, elektrokimyasal biyosensörler çevre analizinde çok güçlü araçlardır. Elektrokimyasal biyosensörler kapsamında, pestisitlerin doğrudan izlenmesi için enzim kullanımı gerektirmeyen nanosensörler önerilmiştir. Nanoyapılı elektrokimyasal biyosensörlerin; elektrokatalitik özellikleri, geniş yüzey hacim oranları, biyouyumlulukları, elektrot yüzeyi kirliliği olmadan elektron transfer hızını arttırmaları gibi avantajlara sahip olmaları nedeniyle analitik performansları yüksek duyarlılık ve özgüllüğe sahiptir. Bu çalışmanın amacı, voltametrik teknikler kullanarak beş farklı pestisitin tayini için modifiye kalem grafit elektrotlara dayanan hızlı, taşınabilir ve basit nanosensör platformları geliştirmektir. Üç farklı organofosforlu (OP) pestisit türü; metil-parathion (MP), fenitrothion (FT) ve malathion (MLT), bir dikarboksiimid türü pestisit; vinklozolin (VZ) ve bir triazin türü pestisit; atrazin (ATZ) model olarak kullanılmıştır. Metil-parathion tayini için tek duvarlı karbon nanotüp-polianilin/kalem grafit elektrot (SWCNT-PANI/PGE) geliştirilmiştir. Fenitrothionun tayini için (peptit nanotüp/kalem grafit elektrot) PNT/PGE hazırlanmıştır. Altın nanopartikül-kitosan-iyonik sıvı/kalem grafit elektrot (AuNP-CS-IL/PGE) kullanılarak bir malathion sensörü hazırlanmıştır. Vinklozolinin elektrokimyasal davranışı susuz (metilen klorür (CH2Cl2) veya asetonitril (ACN)) ve sulu ortamda sırasıyla kalem grafit elektrot (PGE), altın elektrot (Au), altın elektrot/merkaptoundekanoik asit/polianilin (Au/MUA/PANI) ve indirgenmiş grafen oksit-kitosan/ kalem grafit elektrot (rGO-CS/PGE) üzerinde incelenmiştir. Son olarak, atrazinin elektrokimyasal cevabı PNT/PGE ile izlenmiştir. Önerilen sensörler, bu pestisitlerin tayini için gerçek örneklerde tatmin edici geri kazanım değerleri ile başarıyla uygulanmıştır.