Özgün borofen: Bakır ftalosiyanin nanokompozit ile enzimatik olmayan elektrokimyasal üre sensörünün hazırlanması ve test edilmesi = Preparation and testing of a non-enzymatic electrochemical urea sensor with novel borophene: copper phthalocyanine nanocomposide

Abstract

Bu çalışmada, borofen fiziksel eksfoliasyon yöntemi ile hazırlandıktan ve CuPc sentezlendikten sonra, sonokimyasal yöntemle CuPc-borofen nanokompozit hazırlanmıştır. Borofen ve CuPc-borofen nanokompozit X-Işını Kırınım yöntemi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Fourier Dönüşümü Kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), İletim Elektron Mikroskobu (TEM), Yüksek Çözünürlüklü TEM (HR-TEM), Zeta Potansiyeli Ölçümü, Raman Spektroskopisi gibi farklı tekniklerle karakterize edilmiştir. CuPc ve CuPc-borofen nanokompozit esaslı enzimatik olmayan elektrokimyasal biyosensörlerin üre algılama performansları oda sıcaklığında incelenmiştir. CuPc-Borofen nanokompozit tabanlı sensör, borofen katkı maddesinin yüksek yük taşıma avantajları nedeniyle 1 dakikalık voltametrik çevrimde 0.05 μM algılama limiti ile (250-1000) μM 'ye karşı 10.43 μA/mMcm2'lik daha yüksek hassasiyet sergilemiştir. CuPc-borofen nanokompozit esaslı enzimatik olmayan elektrokimyasal biyosensörler, borofen katkı maddesinin yüksek yük taşıma avantajlarından dolayı daha yüksek hassasiyet ve stabilite ile üre tespit etmiştir. Bu sonuçlar, CuPc-borofen nanokompozit bazlı enzimatik olmayan elektrokimyasal biyosensörün, birçok hastalığının erken evre teşhisi için hassas, kararlı, hızlı, taşınabilir ve düşük maliyetli bir potansiyel üre biyosensörü olduğunu ortaya koymaktadır.

In this study, CuPc-borophene nanocomposite was prepared by the sonochemical method, after borofen was prepared by physical exfoliation method and CuPc was synthesized. Borophene and CuPc-borophene nanocomposite X-Ray Diffraction method (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR), Transmission Electron Microscope (TEM), High Resolution TEM (HR-TEM), Zeta Potential and Raman Spectroscopy techniques was by characterized. Urea detection performances of the CuPc and CuPc-borophene nanocomposite based non-enzymatic electrochemical biosensors were investigated at room temperature. The CuPc-Borofen nanocomposite-based sensor exhibited a higher sensitivity of 10.43 μA/mMcm2 against (250-1000) μM with a detection limit of 0.05 μM in a 1-minute voltammetric cycle due to the high charge carrying advantages of the borophene additive. CuPc-borophene nanocomposite based non-enzymatic electrochemical biosensors detected urea with higher sensitivity and stability due to high charge transport advantages of borophene additive. These results reveal that the CuPc-borophene nanocomposite based non-enzymatic electrochemical biosensor is a sensitive, stable, rapid, portable, and low-cost potential urea biosensor for early-stage diagnosis of many diseases.