Fotokatalizör Etkili Titanyum Dioksitin Elektrokimyada Kullanımı

Abstract

Karbon elektrotların düşük maliyetli olması, özellikle elektrokimyasal analizlerde geniş uygulama alanı bulması nedeniyle; heterojen elektron aktarım kinetikleri ve yüzey yapısı arasındaki ilişkiyi bulmak için yıllardır araştırmalar sürdürülmektedir. Elektrot cevabında; karbon materyallerinin mikro yapısının, elektrot yüzeyinin temizliğinin ve yüzey fonksiyonel gruplarının önemli belirleyiciler olduğuna inanılmaktadır. Çalışma elektrotunun yüzeyinin durumu, elektrokimyasal deneylerdeki akım cevabı üzerine önemli etkiye sahiptir. Yüzeyde tutunan materyallerin varlığı aktif merkezleri tıkayarak çalışma elektrotunun etkinliğini azaltır. Bu yüzden analitik kimyada önemli ölçüde, karbon elektrotların elektrokimyasal etkinliğini arttırmak için farklı ön işlem süreçleri üzerinde çalışılmaktadır. Bu yöntemler; mekanik parlatma, ısı aktivasyonu, elektrokimyasal ön işlemler, lazer uygulaması, UV/Ozon uygulaması, radyo frekansı plazma uygulaması, izopropanol aktif karbon karışımında ses dalgasıyla temizlemeyi içermektedir. Karbon elektrotlar için en yaygın temizleme yöntemi alümina ile mekanik parlatmadır. Bu çalışmada tekrarlanabilir elektrokimyasal cevap elde etmek ve camsı karbon elektrotun yüzeyinin temizlenmesi için TiO2 ortamında fotokatalitik uygulama yöntemi sunuldu. Uygulanan temizleme yönteminin etkinliği dönüşümlü voltametri, adsorpsiyon ve kapasitans ölçümlerini içeren elektrokimyasal çalışmalar ile belirlendi. Sonuçlar alümina parlatma yöntemi ile karşılaştırıldı. Bu çalışmada, elektrokimyasal davranışları iyi bilinen epinefrin, ferrosiyanür, ferrosen, metilen mavisi maddeleri indirgen-yükseltgen sistemler olarak seçildi. Anahtar Kelimeler: Fotokataliz, Camsı Karbon Elektrot, Elektrot ön temizliği, Yüzey aktivasyonu.

The low cost and broad applicability of carbon electrodes, particularly in electroanalysis, have driven years of research to find the relationship between surface structure and heterogeneous electron transfer kinetics. It is believed that microstructure of carbon materials, cleanliness of electrode surface and surface functional groups are important determinants of electrode reactivity. The condition of the surface of the working electrode can have a significant effect on the current response in electrochemical experiments. The presence of adsorbed materials on the surface deactivates the working electrode by blocking the active sites. So an enduring theme in analytical chemistry at carbon electrodes is the attempt to improve the electrochemical response by various pre-treatment regimens. These include mechanical polishing, heat pretreatment, electrochemical pre-treatment procedures, laser irradiation, exposure to UV-generated ozone, exposure to radio frequency plasma; cleaning in an isopropanol activated carbon mixture. Alumina polishing is the most common preparation procedure for carbon electrodes Here in this work we present TiO2 mediated photocatalytic pre-treatment procedure for cleaning the surface of glassy carbon electrode (GCE) in order to obtain reproducible electrochemical response. The effectiveness of proposed cleaning procedure was determined by electrochemical studies including cyclic voltammetry, adsorption and capacitance measurements and the results were compared with alumina polishing protocol. Epinephrine, ferrocyanide, ferrocene, methylene blue were selected as redox systems in this research due to their well known electrochemical behaviours. Key words: Photocatalysis, Glassy Carbon Electrode, Electrode pre-treatment, Surface activation.