The uses of modified muscovite at photoelectrochemical reactions and the application to new techniques

Metilen mavisinin (MM) sulu ortamdaki davranışı ve sulu fazda iyon değiştirmeye dayalı muscovite adsorpsiyonu spektrofotometrik ve voltammetrik yöntemlerle incelenmiş ve MM nin pKa değeri potansiyometrik olarak 6.25 bulunmuştur. Doğal muskovit, LiNO3, sıvı n-butilamin (nba), gaz nba, 1.0, 3.0 ve 5.0 M HCl, 1.5 M H2SO4 ve derişik HNO3 ile koşullandırılarak, MM nin adsorpsiyonu incelenmiş ve adsorpsiyon kapasite değerleri doğal muskovit için 20, diğerleri için sırasıyla 30, 30, 25, 8.4, 7.5, 8.8, 8.3 ve 25 mol/g olarak, spesifik yüzey alanları ise sırasıyla 16.13, 24.20, 24.20, 20.17, 6.78, 6.05, 7.10, 6.70 ve 20.17 m2/g bulunmuştur. Koşullandırılmış muskovitlerin yapısı ve MM adsorpsiyonuyla yüzeydeki değişimler FTIR, TGA, DTA, X-RD, EDX ve SEM analizleriyle izlenmiştir. zirkonyum fosfat (ZrP) ve ve titanyum fosfat (TiP) daki katmanlararası etkileşim (interkalasyon) özelliği muskovitte gözlenmemiştir. Karşılaştırma amacıyla sentezlenen ZrP ve TiP, gaz nba ve sıvı nba ile koşullandırılmış ve MM adsorpsiyonuyla adsorpsiyon kapasite değerleri ZrPve TiP için 66 ve 95, gas nba-ZrP ve - TiP için 430 ve 187, sıvı nba-ZrP ve TiP 65 ve 150 mol/g olarak, spesifik yüzey alanları ise sırasıyla 53.24, 76.63, 346.87, 150.85, 52.43 ve 121.00 m2/g bulunmuştur. Tüm materyaller için Freundlich ve Langmuir izotermleri elde edilmiş ve izoterm sabitleri hesaplanmıştır. İzoterm eğrilerinin de Langmuire uyumlu olduğu saptanmıştır. MM adsorplanmış materyallerle modifiye karbon pasta elektrot (MKPE) hazırlanarak, elektrokimyasal davranışları döngüsel voltammetri ve diferansiyel puls voltametri teknikleri ile karakterize edilmiştir. MKPE lardaki MM nin redoks özelliğinin döngüsel voltammogramlarından yarı tersinir nitelikte olduğu saptanmıştır. Yarı pik potansiyelleri (Em) muskovite-MKPE için -174 mV, ZrP-MKPE için -111 mV ve TiP için -207 mV, Pik potansiyelleri arasındaki fark (Ep) ise sırasıyla,128, 198, 183 mV bulunmuştur. Tarama hızı (ν) ile Em değişimi sabit kalırken (muskovit modifiye elektrot için -167 mV), Ep artmıştır. Anodik ve katodik pik akımlarının ise ν 歔 ile doğrusal değişiminden elektrot olayının diffüzyon kontrollü süreç ile gerçekleştiği sonucuna varılmıştır. pH arttıkça MKPE lardaki Leko MM (LMM) nin yükseltgenme pik potansiyellerinin daha negative kaymasından ve eğiminden yükseltgenme sırasında pH ye bağlı olarak 1 yada 2 H+ tükendiği saptanmıştır. Askorbik asit (AA) ortamında MKPE ların döngüsel voltamogramlardan MM ile verdiği tepkimelerin elektrokatalitik ve elektrot yüzeyine ışık düşürüldüğünde (100 veya 500 W halojen lamba kullanılarak) fotelektrokatalitik olduğu ve mekanizmanın kimyasalelektrot (KE) yada foto KE olduğu bulunmuştur. MKPE lar akışkan sistemde AA elektrokimyasal ve özellikle fotoelektrokimyasal incelenmesinde bir amperometrik dedektör olarak kullanılmıştır. Fotoamperometrik çalışmaları yapmak için, çalışma elektrodunun yüzeyine ışık düşecek şekilde iki adet akış hücresi tasarlandı ve teflon bloktan yapıldı. Akışkan sistemde modifiye elektrotlar kullanarak amperometrik ve fotoamperometrik AA incelenmesinde + 50 veya 100 mV sabit potansiyel, 1.5 mL/dk akış hızı, 100 L örnek hacmi, 25 cm kolon uzunluğu ve 45 sn ışık süresi optimum çalışma koşulları olarak belirlendi. Modifiye elektotlar iyi duyarlık, kararlılık ve tekrarlanabilirlik göstermiştir. Sıvı nba ile önkoşullandırılmış ve MM adsorplanmış muskovit ile hazırlanan MKPE da, AA in fotoamperometrik ve amperometrik tayininde kalibrasyon eğrisi sırasıyla 1.0x10-6-8.0x10-5 M (Belirtme Sınırı (BS) 8.4x10-6 M, Tayin Sınırı (TS) ise 4.2x10-5 M) ve 5.0x10-6 1.0x10-4 M (BS = 7.7x10- 6 M, TS = 3.9x10-6 M) AA arlığında doğrusal olarak elde edilmiştir. 6.0x10-5 M AA in 5 ölçümü için bağıl standart sapma amperometrik inclemede % 1.7 ve fotoamperometrik inclemede % 2 olarak bulunmuştur. Aynı şekilde gas nba ile önkoşullandırılmış ve MM adsorplanmış ZrP ile hazırlanmış MKPE da, fotoamperometrik AA tayini için 1.0x10-6 4.0x10-5 M (BS = 1.5x10-6 M, TS = 4.1x10-6 M) aralığında doğrusal bulunmuş ve bağıl standart sapma 3.0x10-5 M AA in 4 ölçümü için % 1.2 elde edilmiştir. Gas nba ile önkoşullandırılmış ve MM adsorplanmış TiP da ise hem amperometrik hemde fotoamperometrik AA tayini için 1.0x10-6 - 5.0x10-5 M ( amperometrik AA için BS = 1.6x10-6 M ve TS = 5.4x10-6 M, fotoamperometrik AA için BS = 1.4x10-6 M ve TS = 4.6x10-6 M) aralığında lineer ve bağıl standart sapma 1.0x10-5 M AA in 5 ölçümü için sırasıya %1.9 ve %2.5 bulunmuştur. Bu yöntemlerle farmasötik bileşiklerdeki (Sandoz ve Redoxon) AA içeriği tayin edilmiş ve karşılaştırılan standart triiyodür yöntemiyle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir.