Effect of Electrochemically Reduced Graphene Oxide, Polythionine and Gold Nanoparticles on Electrooxidation of Dopamine, NADH and Ascorbic Acid


Creative Commons License

KAMAÇ M. B., ALTUN M., YILMAZ M.

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.8, no.1, pp.8-23, 2021 (Peer-Reviewed Journal) identifier

Abstract

In this study, screen-printed carbon electrodes (SPCE) were modified with electrochemically reduced grapheneoxide (ERGO) (SPCE/ERGO), then polythionine (PTH) film was formed on SPCE/ERGO byelectropolymerization technique (SPCE/ERGO/PTH). The optimum number of cycles has been determined for theelectropolymerization of PTH on SPCE/ERGO. Gold nanoparticles (AuNP) were formed on SPCE/ERGO/PTHelectrodes by electrodeposition method and electrochemical characterizations of SPCE/ERGO/PTH/AuNPelectrodes were made by cyclic voltammetry (CV). The electrocatalytic effects of ERGO, PTH and AuNP on the electrooxidation of dopamine (DA), nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and ascorbic acid (AA) wereinvestigated, and PTH was observed to play a role as a mediator for three analytes. The anodic peak potentials ofDA, NADH and AA shifted in the negative direction, and anodic peak currents increased due to the synergisticeffect of ERGO, PTH and AuNP together. The diffusion coefficients (D) of DA, NADH and AA were calculatedas 3.37×$10^{−8}$ , 7.79×$10^{−9}$ and 1.51×$10^{−8}$ , respectively, and also the electron transfer coefficients (α) were calculatedas 0.327, 0.701 and 0.373, respectively. The effect of pH on the electrooxidation of DA, NADH and AA was alsoexamined, and it was observed that the anodic peak potentials for all three analytes decreased with increasing thepH.
Bu çalışmada, yüzey baskılı karbon elektrotlar (SPCE) elektrokimyasal olarak indirgenmiş grafen oksit (ERGO)ile modifiye edilmiş (SPCE/ERGO), ardından elektropolimerizasyon tekniği ile politiyonin (PTH) filmiSPCE/ERGO’lar üzerinde oluşturulmuştur (SPCE/ERGO/PTH). PTH’nin SPCE/ERGO’lar üzerindekielektropolimerizasyonu için optimum döngü sayısı belirlenmiştir. SPCE/ERGO/PTH elektrotları üzerindeelektrodepozisyon metodu ile altın nanopartiküller (AuNP) oluşturulmuş ve elde edilen SPCE/ERGO/PTH/AuNPelektrotlarının elektrokimyasal karakterizasyonları dönüşümlü voltametri (CV) ile yapılmıştır. Dopamin (DA),nikotinamid adenin dinükleotitin indirgenmiş formu (NADH) ve askorbik asitin (AA) elektroyükseltgenmesineERGO, PTH ve AuNP’nin elektrokatalitik etkileri incelenmiş ve PTH’nin üç analit için de medyatör olarak roloynadığı gözlenmiştir. ERGO, PTH ve AuNP’nin birlikte gösterdikleri sinerjik etki ile DA, NADH ve AA’nınanodik pik potansiyelleri negatif yöne kaymış ve anodik pik akımları artmıştır. DA, NADH ve AA’nın difüzyonkatsayıları (D) sırasıyla 3.37×$10^{−8}$ , 7.79×$10^{−9}$ ve 1.51×$10^{−8}$ olarak, elektron transfer katsayıları (α) ise sırasıyla0.327, 0.701 ve 0.373 olarak hesaplanmıştır. pH’nın DA, NADH ve AA’nın elektroyükseltgenmesine etkisi deincelenmiş ve pH arttıkça her üç analit için de anodik pik potansiyellerinin azaldığı gözlenmiştir.