Synthesis of Au Nanoparticles Supported on Functionalized Silica Gel for Amperometric Determination of Hydrogen Peroxide in Contact Lens Solution

Abstract

Bu çalışmada, kontakt lens çözeltisinde H2O2'nin elektrokimyasal olarak tayin edilebilmesi için (3-Aminopropil)trietoksisilan (APTES) ile fonksiyonel hale getirilmiş SiO2 destekli Au nanoparçacıklarına (Au@SiO2-APTES) dayalı yeni bir nanokompozit elde edilmiştir. Nafyon (Nf) koruyucu membran olarak kullanılmıştır. Au@SiO2-APTES ve SiO2-APTES kompozitleri ile modifiye edilmiş camsı karbon elektrodun (GCE) elektrokimyasal özellikleri, Elektrokimyasal impedans spektrokopisi (EIS), Dönüşümlü voltametri (CV) ve amperometri kullanılarak değerlendirilmiştir. Nanokompozitlerin karakterizasyonu için X-ışını difraksiyonu (XRD), Geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ve Fourier transform infrared spektroskopisi (FTIR) kullanılmıştır. Elde edilen Nf/Au@SiO2-APTES/GCE sensörü H2O2 için iki doğrusal tayin aralığı göstermiştir. Birinci tayin aralığı 14-180 µM ve ikinci tayin aralığı 0.18-7.15 mM olarak belirlendi. Sensörün gözlenebilme sınırı (LOD) ve duyarlılıkları sırasıyla 4.75 µM, 2514.6 µA mM-1 cm-2 ve 894.2 µA mM-1 cm-2 olarak hesaplanmıştır. Sensör H2O2 için mükemmel seçicilik göstermiş ayrıca Nf/Au@SiO2-APTES/GCE kullanılarak kontakt lens çözeltisinde H2O2 başarılı bir şekilde tayin edilmiştir.

In this study, a new nanocomposite based on (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) functionalized SiO2 supported Au nanoparticles (Au@SiO2-APTES) was achieved for electroanalytical determintion of H2O2 in contact lens solution. Nafion (Nf) was performed as a protective membrane. The electrochemical properties of GCE modified with Au@SiO2-APTES and SiO2-APTES were evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV), and amperometry. X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used for characterization of the nanocomposites. The obtained Nf/Au@SiO2-APTES/GCE sensor exhibited two linear determination ranges for H2O2. The first one was 14-180 µM and the second one was 0.18-7.15 mM. The limit of detection (LOD) and sensitivities of the sensor were calculated to be 4.25 µM, 2514.6 µA mM-1 cm-2 and 894.2 µA mM-1 cm-2, respectively. The sensor showed excellent selectivity for H2O2. Also, H2O2 was successfully detected in contact lens solution using Nf/Au@SiO2-APTES/GCE.