Antrakinonla Modifiye Edilmiş Karbon Nanotüpler ile Aprotik Çözücüler İçerisindeki Su İçeriğinin Tayin Edilmesi

Yıl 2019, Cilt: 9 Sayı: 2, 262 - 268, 01.06.2019

İzzet Koçak

https://doi.org/10.7212/zkufbd.v9i2.1416

Öz

Camsı karbon elektrot üzerine immobilize edilmiş çok katmanlı karbon nanotüp yüzeyine MWCNT , yapısında BOC tertbütiloksikarbonil koruyucu grup bulunan etilen diamin elektrokimyasal oksidasyon işlemi vasıtasıyla kovalent olarak bağlanmıştır. BOC koruyucu grubunun uzaklaştırılmasına müteakiben elektrot yüzeyindeki amin gruplarına antrakinon-2-karboksilli asitin bağlanması sağlanmıştır. Antrakinon aprotik çözücülerde elektrokimyasal olarak ard arda gelen 2 tane tersinir 1 tek elektron indirgenme prosesine maruz kaldığı döngüsel voltametri tekniği vasıtasıyla gösterilmiştir. İlk ve ikinci elektron transfer adımları arasındaki potansiyel ayrım bir proton kaynağı olarak artan su miktatının ilavesiyle gittikçe azaldığı tespit edilmiştir. İlave edilen su miktarı belli bir seviyeye çıktığında ∼1 M sadece bir tane elektrokimyasal proses gözlemlenmiştir ki, bu durumun temel nedeninin ise antrakinonun indirgenmiş hali ile aprotik çözücü arasında meydana gelen hidrojen bağından kaynaklandığı düşünülmektedir. Su konsantrasyonu ile pik ayrım potansiyeli arasındaki doğrusal ilişki kullanılarak aprotik çözücülerdeki su miktarının tespit edilebileceğinin mümkün olacağı gösterilmiştir.Tayin sınırıda ayrıca 1.1x10-7 M olarak hesaplanmıştır

Anahtar Kelimeler

Antrakinon, Aprotik çözücü, Karbon nanotüpler, Elektrot modifikasyonu, Su içeriği

Determination of Water Content in Aprotic Solvent by Anthraquinone-Modified Multi-walled Carbon nanotubes.

Öz

The Attachment of etylenediamine bearing BOC tert-butyloxycarbonyl by electrochemical oxidation of corresponding diamine linker was achieved onto multi-walled carbon nanotube immobilized at glassy carbon surfaces. Subsequent to removal of BOC protecting group, the coupling of anthraquinone-2-carboxylic acid to amine-terminated surfaces was carried out using solid-phase synthesis methodology. It was demonstrated that anthraquinone exhibits electrochemically two sequential single-electron reductions in aprotic solutions through cyclic voltammetry technique. Peak separation potential between first and second electron transfer step was found to be decreased with the addition of water as a proton source. When the water concentration reaches up to 1 M, only one electrochemical process due to formation of hydrogen bonding between reduced form of anthraquinone and aprotic solvent acetonitrile . Determination of water content in the aprotic solutions was shown to be quite possible using linear relationship between water concentration and peak separation potential. Limit of detection was also calculated to be around 1.1x10-7 M.

Anahtar Kelimeler

Carbon Nanotubes, Anthraquinone, Electrode modification, Aprotic Solvent, Water

Kaynakça

• Allongue, P., Delamar, M., Desbat, B., Fagebaume, O., Hitmi, R., Pinson, j., Saveant, JM. 1997. Covalent Modification of Carbon Surfaces by Aryl Radicals Generated from the Electrochemical Reduction of Diazonium Salts. J. Am. Chem. Soc., 119:201-2017.
• Tessensohn, ME., Koh, YR., Lim, S., Hirao, H., Webster, RD. 2017. Using Voltammetry to Measure the Relative HydrogenBonding Strengths of Pyridine and Its Derivatives in Acetonitrile. ChemPhysChem., 18:2250-2257.
• Tessensohn, ME., Lee, M., Hirao, H., Webster, RD. 2015. Measuring the Relative Hydrogen-Bonding Strengths of Alcohols in Aprotic Organic Solvents. ChemPhysChem., 16:160-168.
• Tessensohn, ME., Webster, RD. 2016. Using voltammetry to measure hydrogen-bonding interactions in non-aqueous solvents: A mini-review. Electrochem. Commun., 62:38-43.
• Tessensohn, ME., Hirao, H., Webster, RD. 2013. Electrochemical Properties of Phenols and Quinones in Organic Solvents are Strongly Influenced by Hydrogen-Bonding with Water. J. Phys. Chem. C, 117:1081−1090.