p-ter-Bütilkaliks[4]aren İmmobilize Merrifield Reçinesinin BTK Buharlarına Karşı QCM Sensör Uygulamaları

Yıl 2020, Cilt: 9 Sayı: 4, 1655 - 1662, 25.12.2020

Farabi Temel

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.661124

Öz

Bu çalışmada, temel kalik[4]aren bileşiği olan p-ter-bütil kaliks[4]aren bileşiğinin merrifield reçinesine immobilizasyonu gerçekleştirilerek polimerik kaliks[4]aren türevi (K[4]MR) elde edildi ve FT-IR ile karakterize edildi. Daha sonra, elde edilen polimerik kaliks[4]aren türevinin kloroform içerisinde çözeltisi hazırlanarak, Quartz Kristal Mikrobalance (QCM) kuvars kristaline damlatma yoluyla kaplandı. Hazırlanan sensörün, önemli Uçucu Organik Bileşiklerden (UOB) olan benzen, toluen ve ksilene (BTK) karşı frekans tepkileri ölçülerek, hassasiyet (sensitivity, S (Hz/ppm)), en düşük algılama limitleri (LOD (ppm)) gibi bir sensör için önemli olan özellikleri incelendi. Sonuçlara göre, LOD değerleri BTK buharları için sırasıyla 4,351, 2,090 ve 9,035 ppm olarak belirlendi ve insan sağlığı açısından kullanılabilirliği izin verilen maruz kalma limitleri (MKL) ve kısa süreli maruz kalma limitleri (KSMKL) ile karşılaştırıldı. Sonuç olarak, hem literatür bilgileri hem de yapılan bu çalışmanın sonuçları, kaliksaren türevlerinin kendisine özgü üç boyutlu yapısı sayesinde, UOB'lerin tespiti konusunda oldukça kullanışlı olabileceklerini gösterdi.

Anahtar Kelimeler

BTK, Kaliksaren, QCM, Sensör, UOB

Kaynakça

• [1] Temel F, Tabakcı M. 2016. Calix[4]arene coated QCM sensors for detection of VOC emissions: Methylene chloride sensing studies, Talanta, 153: 221-7.
• [2] Hamdi K, Martin P, Etienne M, Hébrant M. 2019. Rapid and reversible adsorption of BTX on mesoporous silica thin films for their real time spectrophotometric detection in air at ppm levels, Talanta, 203: 269-73.
• [3] Kumar A, Brunet J, Varenne C, Ndiaye A, Pauly A. 2015. Room Temperature Measurements of Aromatic Hydrocarbons by QCM-based Gas Sensors: Intercomparison between Phthalocyanines and Phthalocyanine/CNTs Hybrid Material, Procedia Engineering, 120: 594-7.
• [4] Temel F, Özçelik E, Türe A. G., Tabakcı M. 2017. Sensing abilities of functionalized calix[4]arene coated QCM sensors towards volatile organic compounds in aqueous media, Applied Surface Science, 412: 238-51.
• [5] Koshets I. A., Kazantseva Z. I., Shirshov Y. M., Cherenok S. A. , Kalchenko V. I. 2005. Calixarene films as sensitive coatings for QCM-based gas sensors, Sensors and Actuators B: Chemical, 106 (1): 177-81.
• [6] Kostyukevych K. V, Khristosenko R. V., Pavluchenko A. S., Vakhula A. A., Kazantseva Z. I., Koshets I. A. 2016. A nanostructural model of ethanol adsorption in thin calixarene films, Sensors and Actuators B: Chemical, 223: 470-80.
• [7] Halay E, Acikbas Y, Capan R, Bozkurt S, Erdogan M, Unal R. 2019. A novel triazine‒bearing calix[4]arene: Design, synthesis and gas sensing affinity for volatile organic compounds, Tetrahedron, 75 (17): 2521-8.
• [8] Yilmaz A, Tabakci B, Tabakci M. 2009. New diamino derivatives of p-tert-butylcalix[4]arene for oxyanion recognition: synthesis and complexation studies, Supramolecular Chemistry, 21 (6): 435-41.
• [9] Akpinar M, Temel F, Tabakci B, Ozcelik E, Tabakci M. 2019. A Phenyl glycinol appended calix[4]arene film for chiral detection of ascorbic acid on gold surface, Analytical Biochemistry, 583: 113373.
• [10] Ozcelik E, Temel F, Erdemir S, Tabakci B, Tabakci M. 2019. QCM sensors coated with calix[4]arenes bearing sensitive chiral moieties for chiral discrimination of 1-phenylethylamine enantiomers, Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, 95 (1): 35-48.
• [11] Temel F. 2019. Real-time and selective recognition of erythromycin by self-assembly of calix[4]arene on QCM sensor, Journal of Molecular Liquids, 111818.
• [12] Temel F, Erdemir S, Ozcelik E, Tabakci B, Tabakci M. 2019. Rapid and real-time detection of arginine enantiomers by QCM sensor having a Calix[4]arene receptor bearing asymmetric centers, Talanta, 204: 172-81.
• [13] Temel F, Erdemir S, Tabakci B, Akpinar M, Tabakci M. 2019. Selective chiral recognition of alanine enantiomers by chiral calix[4]arene coated quartz crystal microbalance sensors, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 411 (12): 2675-85.
• [14] Gutsche CD, Iqbal M. 1990. p-tert-butylcalix[4]arene, Organic Syntheses, 68: 234.
• [15] Memon S, Tabakci M, Roundhill DM, Yilmaz M. 2006. Synthesis and evaluation of the Cr(VI) extraction ability of amino/nitrile calix[4]arenes immobilized onto a polymeric backbone, Reactive and Functional Polymers, 66 (11): 1342-9.
• [16] Haghighi E, Zeinali S. 2019. Nanoporous MIL-101(Cr) as a sensing layer coated on a quartz crystal microbalance (QCM) nanosensor to detect volatile organic compounds (VOCs), RSC Advances, 9 (42): 24460-70.