Search

Preconcentration of silver I ions on poly vinylferrocenium /chloride PVF+Cl- modified platinum electrode prior to differential pulse anodic stripping determination of the metal was reported. At the optimum conditions, a calibration curve having two linear parts with different slopes was obtained at the concentration intervals 1x10-3 M – 5x10-5 M and 5x10-6 M – 1x10-8 M. The detection limit was determined as 1x10-9 M. The relative standard deviation was calculated as 9.56 % n = 6 for 1 x 10-6 M Ag+ solution. Interferences of Hg2+, Fe3+ and Pb2+ ions which are capable of forming chloride complexes were examined. The modified electrode was applied to determination of silver ions in spiked water samples., G ümüş I iyonlarının poli vinilferrosenyum /klorür PVF+Cl- ile modifiye edilmiş platin elektrotunda önderiştirilmesi ve diferansiyel puls anodik sıyırma voltametrisi ile tayini çalışıldı. Belirlenen optimum koşullarda 1x10-3 M - 5x10-5 M ve 5x10-6 M - 1x10-8 M derişim aralıklarında iki adet doğrusal kısmı bulunan bir kalibrasyon eğrisi elde edildi. Tayin sınırının 1x10-9 M olduğu yöntem için 1x10-6 M Ag+ çözeltisiyle bağıl standart sapma 9.56 % n = 6 olarak hesaplandı. Ayrıca klorür kompleksleri oluşturduğu bilinen Hg2+, Fe3+ ve Pb2+ iyonları için girişim çalışması yapıldı ve modifiye elektrot, gümüş iyonları eklenmiş çeşme suyunda test edildi

Bu çalışmada elektroaktif redoks polimeri, poli(vinilferrosenyum) (PVF+), ile modifiye edilmiş platin (Pt), altın (Au) ve kalem grafit (PG) çalışma elektrotları elektrokimyasal DNA biyosensörlerinin hazırlanması, uygulanması ve karakterizasyonunda kullanılmıştır. Elektroaktif redox polimeri, DNA etkileşimi ve hibridizasyon çalışmaları için uygun bir matriks ortamı sağlamıştır. PVF+, düşük gerilimlerde seçici olarak doğrudan elektrokimyasal davranışı belirleyebilmektedir. Bu nedenle DNA immobilize polimer modifiye elektrodun elektrokimyasal davranışını gözlemek için başka bir indikatöre gerek kalmamıştır.DNA içermeyen ve DNA immobilize polimer modifiye Pt, Au ve PG çalışma elektrotlarında polimerin ve elektroaktif DNA bazlarının (adenin, guanin) yükseltgenme pik akımlarındaki değişiklikler dönüşümlü voltametri (CV) ve diferansiyel puls (DPV) yöntemleri ile duyarlı bir şekilde ölçülmüştür. Daha seçici ve duyarlı elektrokimyasal ölçümler elde edebilmek için optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Optimum çalışma koşulları belirlendikten sonra DNA hibridizasyonu gerçekleştirilmiştir. PVF+ modifiye elektrotlar ve DNA immobilize PVF+ modifiye elektrotlar taramalı elektron mikroskobu (SEM), taramalı tünelleme mikroskobu (STM), raman spektroskopisi, X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS), fourier transform infrared azalan tam yansıma spektroskopisi (ATR) ve alternatif akım (AC) impedans ölçümleri ile karakterize edilmiştir. dsDNA/ssDNA immobilize polimer modifiye elektrotların antikanser ilacı, Mitomisin C ile etkileşimden sonra elektrokimyasal davranışındaki değişiklikler incelenmiştir. Electroactive redox polymer, poly(vinylferrocenium) (PVF+), modified platinum (Pt), gold (Au) and pencil graphite (PG) working electrodes were used in this study for the preparation, application and characterization of electrochemical DNA biosensor. The electroactive redox polymer provided an appropriate matrix for DNA interaction and hybridization studies. PVF+ could directly report the electrochemical behavior at low potentials, selectively. Thus, there was no need for an extra indicator to monitor the electrochemical behavior of DNA immobilized polymer modified electrode.The changes at the oxidation peak currents of polymer and electroactive DNA bases (adenine, guanine) were sensitively monitored by using cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) techniques in the absence/presence of DNA on Pt, Au and PG working electrodes. Optimization studies were performed in order to obtain more selectivite and sensitive electrochemical measurements. After the optimum working conditions were obtained, DNA hybridization was performed. PVF+ modified electrode and DNA immobilized PVF+ modified electrode were characterized by scanning electron microscopy (SEM), scanning tunneling microscopy (STM), raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), fourier transform infrared-attenuated total reflentance (ATR) spectroscopy and alternating current (AC) impedance measurements. The changes in the electrochemical behavior of dsDNA/ssDNA immobilized polymer modified electrodes were investigated after anticancer drug, Mitomycin C (MC) interaction. 172

Poli(vinilferrosenyum) (PVF+) redoks polimeri desteği üzerine tutturulmuş platin (Pt) ve palladyum (Pd) taneciklerinin kullanıldığı iki ayrı elektrokatalizör sisteminin hazırlanması, karakterizasyonu ve yakıt pili performansları tartışılmıştır. Bu çalışma, redoks polimerlerinin metal tanecikleri için destek malzemesi olarak kullanılması yeniliğini getirmektedir.Öncelikle Pt/PVF+ elektrokatalizör sistemi çalışılmıştır. Metanol yükseltgenmesine için daha iyi katalitik aktivite elde etmek amacıyla Pt kaynağı olarak K2PtCl4 ve H2PtCl6, çalışma elektrodu olarak ise Pt disk elektrot ve camsı karbon elektrot (CKE) karşılaştırılmıştır. Pt taneciklerinin K2PtCl4 kullanılarak Pt disk elektrot üzerinde elde edilmesinin en iyi sonuçları verdiği, hazırlanan elektrokatalizörlerin fiziksel ve elektrokimyasal karakterizasyonu sonucunda belirlenmiştir. Pt/PVF+ katalizörlerinin yakıt pili performansları, tek hücre konfigürasyonunda, oda sıcaklığında ve atmosfer basıncında doğrudan metanol yakıtlı yakıt pili (DMYP) ve doğrudan hidrazin yakıt pili (DHYP) şeklinde test edilmiştir.Pd/PVF+ katalizörleri, çalışma elektrodu olarak CKE üzerinde K2PdCl4 kullanılarak hazırlanmıştır. Katalizör sisteminin katalitik aktivitesinin geliştirilmesi için test reaksiyonu olarak hidrazin elektroyükseltgenmesi kullanılmıştır. Katalizörlerin yakıt pili performansları, oda sıcaklığında ve atmosfer basıncında DHYP şeklinde test edilmiştir. Preparation, characterization and fuel cell performances of two distinct electrocatalyst systems utilizing platinum (Pt) and palladium (Pd) particles supported on poly(viniylferrocenium) (PVF+) redox polymer was discussed. The work had the innovation of using a redox polymer as a support material for metal particles.Pt/PVF+ electrocatalyst system was studied in the first part of the work. K2PtCl4 and H2PtCl6 were compared as the Pt precursors, and Pt disc electrode and glassy carbon electrode (GCE) were compared for obtaining better catalytic activity towards methanol oxidation. Physical and electrochemical characterization of the electrocatalysts indicated that, obtaining Pt particles from K2PtCl4 using Pt disc electrode as the electrode material gave the best results. Fuel cell performances of the Pt/PVF+ catalysts were tested in a single fuel cell configuration in direct methanol fuel cell (DMFC) and direct hydrazine fuel cell (DHFC) modes under ambient temperature and atmospheric pressure.Pd/PVF+ catalysts were prepared using K2PdCl4 on GCE as the working electrode. Electrooxidation of hydrazine was used as the test reaction for improving the catalytic activity of the catalyst system. Fuel cell performances of the catalysts were evaluated in DMFC mode under ambient temperature and atmospheric pressure. 135

POLİ(VİNİLFERROSEN)-POLİPİROL MODİFİYE PLATİN ELEKTRODU İLEAMPEROMETRİK ASKORBİK ASİT (VİTAMİN C) TAYİNİFulya CanlıÖZBu çalışmada, 2 mg mL-1 poli(vinilferrosen) ve 20 mM pirol içeren metilen klorür/0.1 M TBAP çözücü/destek elektrolit sisteminde Ag/AgCl elektroduna karşı0.0 - +1.1 V arasında dönüşümlü voltametrik tarama ile oluşturulan bir modifiyeelektrot kullanarak askorbik asit için kararlı hal amperometrik ölçümleri yapıldı.Tarama sırasında elektrot yüzeyinde pirol polimerleşirken, poli(vinilferrosenyum)polimer tabakası oluşturuldu.En uygun amperometrik ölçüm koşulları olarak; pH= 5.0, 5 mM fosfat tamponu,DKE'ye karşı +0.5 V sabit potansiyel, dönüşümlü voltametrik 10 döngü ile eldeedilen kaplama kalınlığı, 20ºC ortam sıcaklığı, 20 mM pirol derişimi bulundu.PVF+PPy+ polimer elektrot yapısı yüksek iletkenlik özelliğiyle katalitik etkilerinibirleştirmiştir.Anahtar Kelimeler: Poli(vinilferrosenyum)-Polipirol modifiye elektrot, askorbikasit, amperometrik sensör.Danışman: Prof. Dr. Haluk ÖZYÖRÜK, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü,Analitik Kimya Anabilim Dalıii AMPEROMETRIC DETERMINATION OF ASCORBIC ACID (VITAMIN C) BYPOLY(VINYLFERROCENIUM)-POLYPYRROLE MODIFIED PLATINUMELECTRODEFulya CanlıABSTRACTIn this study the steady state amperometric measurements of ascorbic acid wasperformed by a modified Pt electrode. The modified electrode was developedthrough cyclic voltammetric scans between 0.0 to +1.1V vs. Ag/AgCl electrode inmethylene chloride/0.1 M tetra-n-butyl ammonium perchlorate solvent/supportingelectrolyte system which contains 2 mg mL-1 poly(vinylferrocene) and 20 mMpyrrole. While scanning pyrrole was electropolymerized and poly(vinylferrocenium)was electroprecipitated onto the electrode surface.The most suitable amperometric measurement conditions were found as 5 mMphosphate buffer at pH 5.0, +0.5 V vs. SCE constant applied potential, 10 cyclesof scanning as the polymeric film thickness and 20ºC as the temperature of themedium, concentration of pyrrole in the polymer solution as 20 mM.The higher conductivity and mediator effects are combined in the PVF+PPy+modified electrode structure.Key Words: Poly(vinylferrocenium)-Polypyrrole modified electrode, ascorbic acid,amperometric sensor.Advisor: Prof. Dr. Haluk ÖZYÖRÜK, Hacettepe University, Department ofChemistry, Analytical Chemistry Section.i 65

ÜRE TAYİNİ İÇİN POTANSİYOMETRİK BİYOSENSÖRÜN HAZİRLANMASİ Filiz Kuralay ÖZ Poli(vinilferrosen) elektroaktif bir polimerdir. Bu polimerin yükseltgenmiş şekli olan (PVF*) elektrot yüzeyinde immobilize edilebilmektedir. PVF+CI04` modifıye elektrot metilen klorür/tetra-n-bütil amonyum perklorat çözücü/destek elektrolit sistemindeki 1.0 mg ml_`1 PVF'in platin elektrotta +0.7 Vda Ag/AgCI elektroda karşı elektroyükseltgenmesi ile elde edilmiştir. Enzimler izoelektrik noktalarının üzerindeki pH değerlerinde negatif yüklü olduklarından pozitif yüklü polimer matriksinde elektrostatik olarak tutuklanabilirler. Enzim elektrodunun hazırlanması PVF+CICV kaplı R elektrodun üreaz enzimi çözeltisine daldırılması ile gerçekleştirilmiştir. Bu şekilde oluşturulan PVF+E` enzim elektrodu potansiyometrik biyosensör olarak kullanılmıştır. Optimum çalışma koşullarını belirlemek amacıyla polimer film kalınlığının, enzim çözeltisinin derişiminin, enzimin tutuklanma süresinin, ortam pH'ının ve sıcaklığının, tampon çözelti derişiminin elektrot cevabına etkileri araştırılmıştır. Polimer matriksindeki enzim immobilizasyonunu aydınlatmak için UV ve FT-IR spektroskopisinden yararlanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Poli(vinilferrosenyum) modifiye elektrot, potansiyometrik üreaz elektrot, üre, üreaz, potansiyometri, biyosensör. Danışman: Prof. Dr. Haluk ÖZYÖRÜK, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü, Analitik Kimya Anabilim Dalı POTENTIOMETRIC BIOSENSOR FOR UREA DETERMINATION Filiz Kuralay ABSTRACT Poly(vinylferrocene) (PVF) is an electroactive polymer. The oxidized form of this polymer (PVF+) can be immobilized on the electrode surface. PVF+CI04` modified electrode was prepared by electrooxidation of 1.0 mg ml_`1 PVF on platinum electrode at +0.7 V vs. an Ag/AgCI electrode in methylene chloride/tetra-n-butyl ammonium perchlorate solvent/supporting electrolyte system. Enzymes can be incorporated into this film via anion exchange. As enzymes are negatively charged at pH values over their isoelectric points, they can be immobilized in the positively charged polymeric matrix electrostatically. The preparation of the enzyme electrode was accomplished by immersing the PVF+CI04` coated Pt electrode in a solution of urease enzyme. So-formed PVF+E` enzyme electrode was used as a potentiometric biosensor. In order to determine the optimum working conditions the effects of; the polymeric film thickness, the concentration of enzyme solution, immobilization time of the enzyme, pH and temperature of the medium, concentration of the buffer solution on the response of the electrode were investigated. UV and FT-IR spectroscopic studies were also used for the identification of the enzyme immobilization in polymer matrix. Key Words: Poly(vinylferrocenium) modified electrode, potentiometric urease electrode, urea, urease, potentiometry, biosensor. Advisor: Prof. Dr. Haluk ÖZYÖRÜK, Hacettepe University, Department of Chemistry, Analytical Chemistry Section 65

CİVA (II) VE GÜMÜŞ (I) İYONLARININ POLİ(VİNİLFERROSENYUM) İLE MODİFİYE EDİLMİŞ PLATİN ELEKTROTTAKİ VOLTAMETRİK DAVRANIŞLARI Mutlu Sönmez Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü, Analitik Kimya Anabilim Dalı ÖZ Bu çalışmada, civa (II) ve gümüş (I) iyonlarının poli(vinilferrosenyum) klorür ile kaplanmış platin elektrottaki voltametrik davranışları incelenmiş ve bu elektrodun civa (II) ve gümüş (I) iyonlarının tayininde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Civa (II) ve gümüş (I) iyonları, polimer yapıda bulunan klorür iyonlarının metal iyonlarıyla kompleks oluşturması yoluyla modifiye elektrotta önderiştirilmiştir. Her iki metal iyonunun voltametrik davranışları dönüşümlü voltametri ve diferansiyel puis anodik sıyırma voltametrisi yöntemleri ile incelenmiştir. Metal iyonlarının tayininde kaplama kalınlığının, Cl~ iyonu derişiminin, CI` iyonunda bekletme süresinin, metal iyonlarının önderiştirilme süresinin, elektroliz potansiyelinin ve elektroliz süresinin etkileri incelenmiştir. Belirlenen optimum koşullar kullanılarak, civa (II) ve gümüş (I) iyonları için derişim- sıyırma pik akımı ilişkileri de incelenmiştir. Anahtar kelimeler: modifiye elektrot, civa (II) iyonu, gümüş (I) iyonu, dönüşümlü voltametri, diferansiyel puis anodik sıyırma voltametrisi Danışman: Prof. Dr. Haluk ÖZYÖRÜK, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü, Analitik Kimya Anabilim Dalı n VOLTAMMETRIC BEHAVIORS OF MERCURY (II) AND SILVER (I) IONS ON POLY(VINYLFERROCENE) MODIFIED PLATINUM ELECTRODE Mutlu Sönmez Hacettepe University, Department of Chemistry, Analytical Chemistry Section ABSTRACT Voltammetric behaviors of mercury (II) and silver (I) ions on a platinum electrode coated with poly(vinylferrocenium) chloride was investigated and utility of this electrode for the determination of mercury (II) and silver (I) ions was tested. Mercury (II) and silver (I) ions were preconcentrated at the modified electrode by complex formation with the chloride ions present in the polymer matrix. Voltammetric behaviors of the two metal ions were investigated by both cyclic voltammetry and differential pulse anodic stripping voltammetry techniques. For the determination of the metal ions, the effects of polymeric film thickness, concentration of CI` ion solution, immersion time in CI` ion solution, preconcentration time of metal ions, electrolysis potential and electrolysis time were investigated. The concentration-stripping peak current relationship for mercury (II) and silver (I) ions was also studied under the optimum conditions. Key Words: modified electrode, mercury (II) ion, silver (I) ion, cyclic voltammetry, differential pulse anodic stripping voltammetry Advisor: Prof. Dr. Haluk ÖZYÖRÜK, Hacettepe University, Department of Chemistry, Analytical Chemistry Section 49

ÖZET Bu çalışmada Pt elektrot yüzeyine kaplanan poli(vinilferrosenyum), PVF+, filmine kolesterol oksidaz' ın elektrostatik olarak tutuklanmasıyla oluşturulan enzim elektroduyla kolesterolün kararlı hal amperometrik ölçümleri yapıldı. Poli(vinilferrosen), PVF,' in 0.1 M tetrabütilamonyumperklorat, TBAP, içeren metilen klorürdeki çözeltisinin Pt elektrotda DKE' a karşı 0.7 V da yapılan elektrolizi ile PVF+C104` filmi oluşturuldu. Enzimin polimer filminde tutuklanması için kolesterol oksidaz' m izoelektrik noktasının üzerindeki bir pH değeri olan pH 7.5' de 0.01 M fosfat tamponunda enzim çözeltisi hazırlandı. Bu pH değerinde negatif yüklü olan enzimin, E`, polimer film yapısındaki C104` karşıt anyonuyla yer değiştirmesiyle PVF E` enzim elektrodu oluşturuldu. PVF, PVF+C1(V ve PVF E` yapılarının belirlenmesinde FTIR spektroskopisinden, polimer yapısındaki enzimin nitel ve nicel analizinde ise UV spektrokopisinden yararlanıldı. PVF ve PVF+C104`' ın dönüşümlü voltametrik davranışları da incelendi. Çözücü-elektrolit ortamını belirlemek amacıyla etil alkol ile NaCl ve NaCI04 tuzlarının amperometrik ölçümlere etkisi incelendi. Ayrıca ortam pH' ının, ortamda çözünmüş oksijenin ve çalışma sıcaklığının ölçülen akımlara etkisi de araştırıldı.En yüksek akım değerleri oksijenle doyurulmuş pH 7.5, 0.045 M fosfat tamponu + 0.005M NaC104 + %l(v/v) Triton X-100 çözelti ortamında 25°C de ölçüldü. Bu enzim elektrodunun duyarlığı 104 uA M`1 cm`2, doğrusal derişim aralığı 0. 1- 0.5 mM olarak bulundu. En uygun çalışma sıcaklığını belirlemek amacıyla 15 - 30° C aralığında yapılan amperometrik ölçümlerden yararlanılarak kolesterolün enzimatik tepkimesi için aktivasyon enerjisi bulundu. Polimer film yapısında bulunan kolesterol oksidaz enziminin kolesterole ne kadar uyumlu olduğunu belirlemek amacıyla en uygun çalışma koşullarında elde edilen akım - derişim verilerinden yararlanılarak Lineweaver-Burk grafiği oluşturuldu ve (apperant) Michaelis- Menten sabiti (K/ia) hesaplandı. Geliştirilen enzim elektrodu ile aynı substrat derişimi için birer gün ara ile ölçülen akım değerlerinden yararlanılarak enzim elektrodun aktif ömrü 14 gün olarak belirlendi. Elde edilen bulgulardan yararlanılarak kolesterol oksidaz enzim elektrodu için bir çalışma mekanizması önerildi. Anahtar Kelimeler : Biyosensor, Amperometri, Kolesterol, Kolesterol oksidaz ABSTRACT In this study, the steady state amperometric measurements of cholesterol were performed by enzyme electrode which was developed through electrostatic immobilization of the cholesterol oxidase in poly(vinylferrocenium), PVF+, film that coated on a Pt electrode. PVFX1CV film was made on Pt electrode at + 0.7 V through oxidation of poly(vinylferrocene), PVF, in methylene chloride which contained 0.1 M TBAP. For the immobilization of the enzyme in polymer film, a solution of this enzyme was prepared in 0.01 M phosphate buffer at pH 7.5 which is a pH value over the isoelectric point of cholesterol oxidase enzyme. Enzyme electrode, PVF^E`, was prepared by the exchange of counter anion CIO4` with the E' which is negatively charged form of the enzyme at this pH value. FTIR spectroscopy was used for the structure determination of PVF, PVF+C104`, PVF^` and UV spectroscopic studies were done for the quantitative and qualitative analyses of the enzyme in the polymeric matrix. Cyclic voltammetric behaviours of PVF and PVF`C104` were also studied. For the determination of solvent- electrolyte medium, the effect of ethyl alcohol with NaCl and NaC104 salts to the amperometric measurements were investigated. Also the effects of the pH of the medium, the oxygen that dissolved and the temperature on the measured currents were tested. To obtain the highest current value experiments were done at 25° C, solution medium which is saturated with oxygen, pH 7.5, 0.045 M phosphate buffer + 0.005 MNaC104 + %1 (v/v) Triton X- 100. It was found that the sensitivity is 104 uA M`1 cm`2 and linear concentration range is 0. 1- 0.5 mM for this enzyme electrode. Amperometric measurements were performed at the interval of 15- 30° C for the cholesterol oxidase to find out the most adequate working temperature and the activation energy of the enzymatic reaction of cholesterol was found out using this data. Lineweaver- Burk graph was plotted and apperant Michaelis- Menten constant (K/u) was calculated by using current- concentration data of cholesterol in order to delineate how sensitive is the cholesterol oxidase, which was immobilized in the polymeric film, towards cholesterol. The life-time of the developed enzyme electrode was found 14 days using the current values measured daily for the same substrate concentration. An operation mechanism was suggested for the cholesterol oxidase enzyme electrode using the findings mentioned above. Keywords : Biosensor, Amperometry, Cholesterol, Cholesterol oxidase 67

ÖZET Bu çalışmada poli(vinilferrosenyum), PVF+, filminde horseradish peroksidazm, HRP, elektrostatik olarak tutuklanmasıyla geliştirilen enzim elektroduyla hidrojen peroksit, ter-bütil hidroperoksit, 2-bütanon peroksit, kümen hidroperoksit ve ter-bütil peroksiasetatın kararlı hal amperometrik ölçümleri yapıldı. 0.1 M TBAP içeren metilen klorürdeki pohvinilferrosenin, PVF, + 0.7 V da yükseltgenmesiyle Pt elektrot yüzeyinde poli(vinilferrsenyum)perklorat, PVF+C104`, filmi oluşturuldu. Peroksidaz enziminin izoelektrik noktasının üzerinde bir pH değeri olan pH 8.5' da 0.05 M fosfat tamponunda bu enzimin çözeltisi hazırlandı. Karıştırılan bu çözeltide E' yapısında olan negatif yüklü enzim, PVF+C104` yapısındaki C104` karşıt anyonuyla yer değiştirerek PVFİE` enzim-modifiye elektrodu hazırlandı. PVF, PVF+C104` ve PVF^E` yapılarının belirlenmesinde FTIR spektroskopisinden yararlanıldı. Enzimin polimer yapıya girmesi ve yapıdan desorpsiyonu UV spektroskopik çalışmalarla da izlendi. Hidrojen peroksit ve ter-bütil hidroperoksitin amperometrik ölçümleri pH 8.5, 0.05 M fosfat tamponunda yapıldı. 2-Bütanon peroksit ve kümen hidroperoksit için en uygun amperometrik ölçüm ortamı %60 fosfat tamponu : %40 etil alkol, ter-bütil peroksiasetat için ise %60 fosfat tamponu : %40 aseton olarak belirlendi. Bu peroksitlerin amperometrik ölçümleri belirtilen ortamlarda yapıldı. En uygun çalışma sıcaklığını belirlemek amacıyla hidrojen peroksit için 12.5-25 °C, organik peroksitler için 15-25 °C aralığında amperometrik ölçümler yapıldı. En yüksek akım değerleri 20 °C ' da ölçüldü. Bu verilerden yararlanarak çalışılan peroksitlerin aktivasyon enerjileri bulundu. PVF'E` filminde tutuklu bulunan peroksidazm, çalışılan peroksitlere ne kadar duyarlı olduğunu belirlemek amacıyla, peroksitlere ait akım-derişim verilerinden yararlanarak, Lineweaver-Burk grafikleri oluşturuldu ve Km değerleri hesaplandı. Km değerleriyle aktivasyon enerjilerinin birbirleriyle uyumlu olduğu belirlendi. Geliştirilen enzim elektrodunun aktif ömrü, belirlenen en uygun çalışma koşullarında her bir peroksit için ayrı ayrı izlendi. Bu süre hidrojen peroksit, ter-bütil hidroperoksit, 2-bütanon peroksit, kümen hidroperoksit, ter-bütil peroksiasetat için sırasıyla; 65, 40, 15, 15, 3 gün olarak belirlendi. Peroksitlerin PVF^` enzim elektrodu ve PVFX104` filmi kaplı elektrotla ölçülen kararlı hal amperometrik cevapları karşılaştırılarak peroksidazm katalitik etkisi saptandı. Bazı enzimatik tepkimeleri katalizleyen oksijenin etkisi bu çalışmada da incelendi ve oksijenin inhibitor etkisi gösterdiği belirlendi. Çalışılan peroksitler için duyarlık, alt tayin sınırı ve ölçülen akımların peroksit derişimi ile doğrusal olarak değiştiği derişim aralıkları saptandı. Yukarıda belirtilen bulgulardan yararlanarak peroksidaz enzim elektrodu için bir çalışma mekanizması önerildi. 11 SUMMARY In this study the steady state amperometric measurements of hydrogen peroxide, tert-butyl hydroperoxide, 2-butanone peroxide, cumene hydroperoxide and tert-butyl peroxyacetate were performed by enzyme electrode which was developed through electrostatic immobilization of the horseradish peroxidase, HRP, in poly(vinilferrocenium), PVF+, film. Poly(vinilferrocenium)perchlorate, PVF+C104`, film were made on Pt electrode at +0.7 V through oxidation of polyvynilferrocene, PVF, in methylene chloride which contained 0. 1 M TBAP. A solution of this enzyme were prepared in 0.05 M phosphate buffer at pH 8.5 which is a pH value over the isoelectric point of peroxidase enzyme. Enzyme modified electrode PVF^` were prepared in this solution while stirring through exchange of PVF+C104` which has a structure like E`, by counter anion C104`. FTIR spectroscopy was used for the structure determination of PVF, PVF+C104`, and PVF^E'. The immobilization of the enzyme into the polymeric structure and desorption from there were followed up also by UV spectroscopic studies. The amperometric measurements of hydrogen peroxide and tert-butyl hydroperoxide were executed in 0.05 M phosphate buffer at pH 8.5. The most suitable amperometric measurement media were found for 2-butanone peroxide and cumene hydroperoxide as 60% phosphate buffer : 40% ethyl alcohol, and for tert-butylperoxyacetate as 60% phosphate buffer : 40% aceton. The amperometric measurements of these peroxides were done in said media. Amperometric measurements were performed at the interval of 12.5-25°C for hydrogen peroxide and at 15-25°C for organic peroxides with the purpose to find out the most adequate working temperature. The activation energies of the peroxides of concern were found out using these data. Lineweaver-Burk graphics were generated and Km values were calculated using cuixent- contentration data of peroxides in order to delineate how sensitive is the peroxidase which was immobilized at PVF^` film towards operative peroxides. It was exhibited that Km values and the activation energies are compilable with each other. The life-time of the developed enzyme electrode was followed up separetaly for each peroxide at the most suitable working conditions. This period was observed for hyrdogen peroxide, tert- butyl hydroperoxide, 2-butanone peroxide, cumenehydroperoxide and tert-butyl peroxyacetate as 65, 40, 15, 15, 3 days respectively. The catalytic effect of peroxidase was assayed by comparison of the steady-state amperometric responds of peroxides which were measured with the PVFİE* enzyme electrode and the electrode coated with PVF+C104`. The effect of oxygen which catalyses some enzymatic reactions was examined also in this study and it's inhibitory effect was exhibited. The concentration intervals of the measured currents which vary linearly with the peroxide contentration, the lower detection limit and the sensitivity of the peroxides of concern were determined. An operation mechanism was suggested for the enzyme electrode using the findings mentioned above. 110

ÖZET Bu çalışmada polivinilferrosen (PVF) modifiye elektrodunun hazırlanması ve bu elektrodun sulu ve susuz ortamlardaki elektrokimyasal davranışı incelendi. Metilen klorûrdekl PVF çözeltisinin anodik elektrolizi ile Pt elektrot üzerinde PVF+C104` fîlmi oluşturmanın bu çalışmanın amacına en uygun kaplama yöntemi olduğu belirlendi. Sulu ortamda yapılan çalışmalarda iyodür, tiyosiyanat, siyanür ve kobalt(in)hekzanitril anyonlarının temiz Pt elektrot ve modifiye Pt elektrotdaki dönüşümlü voltametrik davranışları karşılaştırmalı olarak incelendi. Bu modifiye elektrotda siyanür dışındaki anyonların temiz Pt elektrotdaki ile aynı gerilimde yükseltgendikleri, siyanür anyonunun yükseltgenme pik geriliminin ise temiz Pt elektrotdakinden 380mV daha düşük olduğu görüldü. Ayrıca PVF+C104` polimer filminin anyonlar için bir önderiştirme ortamı olarak davrandığı belirlendi. Bu modifiye yüzeyde önderiştirme ile biriktirilen anyonların diferansiyel puis anodik sıyırma voltametrisi yöntemi ile elde edilen pik akımlarının anyon çözeltilerinin derişimi ile orantılı olduğu bulundu ve her anyona ait kalibrasyon grafiği çizildi. Susuz ortamda yapılan çalışmalarda ise antrasen ile bazı 9-substitue antrasenler, 9,10-disübstitue antrasenler ve kinonlann temiz Pt elektrot ve PVF+C104` kaplı Pt elektrotdaki dönüşümlü voltametrik davranışları karşılaştırmalı olarak incelendi. Bu bileşiklerin modifiye Pt elektrotdaki indirgenme pik akımlarının temiz Pt elektrotdakine göre çok daha büyük olduğu belirlendi. Bu bileşiklerin elektro indirgenmelerine PVF+C104` kaplı yüzeyin katalitik etkisi olduğu bulundu ve bu kataliz olayı için bir mekanizma önerildi. Aynca.yükseltgenme gerilimi PVF+C104` kaplı elektrodun çalışma sınırlan içinde olan antrasen ve 9,10- difenilantrasen bileşiklerinin elektro yükseltgenme davranışları da incelendi. Bu bileşiklerin yükseltgenme ve indirgenme piklerini kapsayan gerilim aralığında, PVF+C104` kaplı elektrotla yapılan dönüşümlü voltametrik incelemelerde, yükseltgenme ve indirgenme pik akımlarının temiz Pt elektroda göre oldukça büyük olduğu ve bu modifiye yüzeyin hem anodik hem de katodik bölgede katalitik etki gösterdiği bulundu. Gözlenen bu kataliz olayı için de bir mekanizma önerildi. Polimer filmlerinin yapısı çalışmanın belirli aşamalarında UV spektroskopisi, İR spektroskopisi ve DSC yöntemleri ile incelendi. Polimer yapıdaki değişikliklerin önerilen mekanizmayı desteklediği belirlendi. IV SUMMARY The preparation of poly(viniylferrocene) (PVF) modified electrode and the electrochemical behaviour of this electrode in aqueous and nonaqueous medium was investigated. It was established that the most convenient coating method for the aim of this study was the preparation of PVF+C104' film on Pt electrode by the electrolysis of PVF solution in methylene chloride. The cyclic voltammetric behaviour of iodide, thiocyanate, cyanide and cobalt(nrjhexanitryl on the modified Pt electrode was examined and the results were compared with that of on uncoated Pt surface. The oxidation peak potential of the cyanide ion on this modified electrode shifted to lower values by about 380mV that measured with uncoated Pt electrode. The other anions were oxidized at the same potential both on modified and uncoated Pt electrode. PVF+C104~ polymer film acted as a preconcentration medium for the anions. The differential pulse anodic stripping peak currents of preconcentrated anions at this modified surface were found to be proportional to anion concentration of the solution. The calibration curves for each anion were drown. The cyclic voltammetric behaviour of anthracene, some of its 9-substituted and 9,10-disubstituted derivatives and quinones on PVF+C104` coated Pt electrode was also investigated and results were compared with that of on uncoated Pt electrode in nonaqueous medium. It was defined that the reduction peak currents of this compounds on modified Pt electrode were much greater than the currents on uncoated Pt electrode. Catalytic effect of PVF+C104` coated surface for electroreduction of this compounds was investigated and a mechanism was proposed for this catalytic process. Besides that, the electrooxidation behaviour of anthracene and 9,10-diphenylanthracene was also examined. Cyclic voltammetric studies showed that the oxidation and reduction peak currents of this compounds at PVF+CKXj` coated electrode were much greater than the currents at uncoated Pt electrode within the potential range including oxidation and reduction peaks of this compounds. It was found that this modified surface both in anodic and cathodic region catalyzed the electrode reactions and a mechanism related to the catalytic process was proposed. The structure of polymer film at the certain steps of the study was examined by UV spectroscopy, IR spectroscopy and DSC methods. The proposed mechanism was supported with the changes occuring in the structure of the film. 115