Kimyasal tehdit ajanı pestisitlerin tayini için nanometal modifiye elektrot sistemlerinin hazırlanması

Pestisitler, tarımsal ürünlerin azalmasına yol açabilen çeşitli faktörlere ve zararlılara karşı kullanılan kimyasal maddelerdir. Bunlar, tarımsal faaliyetlerde verimliliği artırabilirken, aşırı miktarda ve bilinçsiz kullanılmaları sonucu toprak, gıda ve su kaynaklarında birikerek çevre sorunlarına neden olmaktadır. Bu nedenle, pestisitlerin tarımda güvenilir bir şekilde uygulanmasının izlenmesi gerekmektedir. Pestisit tayininde bu zamana kadar genellikle kromatografik yöntemler kullanılmıştır. Bu yöntemlerin analiz sürelerinin uzun olması, kullanılan cihazların yüksek maliyetli ve karmaşık yapıda olması gibi dezavantajları bulunmaktadır. Son dönemde, avantajları sebebiyle elektrokimyasal teknikler kromatografik yöntemlere alternatif olarak tercih edilmektedir. Bu teknikler, yüksek hassasiyet, operasyonel prosedürlerinin basitliği ve uygun ekipman maliyeti gibi avantajlar sunmaktadır. Ayrıca, çevreye ait düzenlemelere uyumlu tayin seviyelerine ulaşabilme imkanına sahip olması da bu yöntemlerin önemini artırmaktadır. Bu anlamda, son yıllarda yapılan çalışmalarda özellikle yüzeylerin metal nanoyapılarla modifiye edilmesiyle hazırlanan elektrokimyasal sensör sistemleri daha üstün analitik performans sergilemektedir. Bu tez çalışması kapsamında, bir pestisit olan klorpirifosun elektrokimyasal tayini için sensörün tasarlanması amaçlandı. Sensör tasarımında, karbon elektrot yüzeylerinin modifikasyonu için nikel, bakır ve çinko metallerinden sentezlenmiş nanoyapılar kullanıldı. Nanoyapılar Salvia cyanescens bitkisinin ekstratından yeşil sentez metoduyla sentezlendi. Çeşitli metallerin nano formlarının pestisit tayininde kullanılmış olduğu ancak aynı periyotta bulunan üç farklı metale ait nanoyapıların pestisit tayininde kullanılmak üzere hazırlanacak yüzeylerin modifikasyonunda karşılaştırmalı olarak kullanılmadığı bilinmektedir. Bu tez çalışması, metal nanoyapılarla karbon yüzeylerinin modifikasyonu sonucu farklı metal nanoyapıların karbon yüzeyin özelliklerinde ve uygulama olarak pestisitin tayininde nasıl bir fark oluşturacağının tespit edilmiş olması açısından özgün değere sahiptir.

Pesticides are chemicals used against various factors and pests that can lead to the reduction of agricultural products. While they can increase productivity in agricultural activities, their excessive and unconscious use causes environmental problems by accumulating in soil, food and water resources. Therefore, it is necessary to monitor the reliable application of pesticides to agriculture. Chromatographic methods have been generally used in pesticide determination until now. These methods have disadvantages such as long analysis times, high cost and complexity of chromatographic devices. Recently, electrochemical techniques have been preferred as an alternative to chromatographic methods due to their advantages. These techniques offer the advantages of high sensitivity, simplicity of operational procedures and low equipment cost. In addition, the possibility of achieving determination levels compliant with environmental regulations increases the importance of these methods. In this sense, recent studies have shown that electrochemical sensors prepared by the modification of surfaces with metal nanostructures exhibit superior analytical performance. In this thesis, it was aimed to design a sensor for the electrochemical determination of chlorpyrifos, a pesticide. In the sensor design, nanostructures synthesized from nickel, copper and zinc metals were used for the modification of carbon electrode surfaces. The nanostructures were synthesized from the extract of Salvia cyanescens plant by green synthesis method. It is known that nanoforms of various metals have been used in pesticide determination, but nanostructures of three different metals of the same period have not been used comparatively in the modification of surfaces to be prepared for pesticide determination. This thesis study has a unique value in terms of determining how different metal nanostructures will make a difference in the properties of the carbon surface and in the determination of the pesticide as an application as a result of the modification of carbon surfaces with metal nanostructures.