Electrochemical Deposition of Nanostructured CeO₂ on Pencil Graphite Electrodes for Hydrogen Peroxide Detection
Hulya Ozturk Doğan1, Neslihan Çelebi2, ARZU KAVAZ YÜKSEL31Department Of Chemical Technology, Vocational School Of Technical Sciences, Ataturk University2Department Of Nanoscience And Nanoengineering, Ataturk University
3Department Of Food Technologies, Technical Science Vocational College, Atatürk University
In this investigation, nanostructured cerium oxide (CeO₂) was electrochemically deposited onto pencil graphite electrodes (PGEs) under controlled oxygenation conditions to develop a low-cost and enzyme-free sensing platform. The analytical characterization of CeO₂ nanostructures was conducted using XRD, Raman spectroscopy, and EDS. Morphological imaging was performed using a FESEM. The modified PGEs were investigated as an electrochemical sensors for hydrogen peroxide (H₂O₂) detection. Electrochemical measurements via cyclic voltammetry and chronoamperometry revealed excellent catalytic performance, achieving a low detection limit of 8.4 nM and a high sensitivity of 313.26 μA.mM⁻¹. The integration of electrochemically deposited CeO₂ with disposable PGEs presents a novel and effective approach for sensitive, cost-efficient, and real-time H₂O₂ sensing, with potential applications in biomedical diagnostics and environmental analysis.
Keywords: Cerium oxide, electrochemical deposition, non-enzymatic H2O2 sensor
Hidrojen Peroksitin Tespiti için Kalem Grafit Elektrotlar Üzerine Nanoyapılı CeO₂'nin Elektrokimyasal Biriktirilmesi
Hulya Ozturk Doğan1, Neslihan Çelebi2, ARZU KAVAZ YÜKSEL31Atatürk Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu, Kimya Teknolojisi Bölümü2Atatürk Üniversitesi, Nanobilim Ve Nanomühendislik Bölümü
3Atatürk Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu, Gıda Teknolojisi Bölümü
Bu araştırmada, düşük maliyetli ve enzimsiz bir algılama platformu geliştirmek için nanoyapılı seryum oksit (CeO₂), kontrollü oksijenasyon koşulları altında kalem grafit elektrotlar (PGE'ler) üzerine elektrokimyasal olarak biriktirildi. CeO₂ nanoyapıların analitik karakterizasyonu, XRD, Raman spektroskopisi ve EDS kullanılarak gerçekleştirildi. Morfolojik görüntüleme ise FESEM kullanılarak gerçekleştirildi. Modifiye edilmiş PGE'ler, hidrojen peroksitin (H₂O₂) tespiti için elektrokimyasal sensörler olarak incelendi. Döngüsel voltammetri ve kronoamperometri ile yapılan elektrokimyasal ölçümler, 8,4 nM'lik düşük bir tespit limiti ve 313,26 μA.mM⁻¹'lik yüksek bir hassasiyet elde ederek mükemmel katalitik performans gösterdi. Elektrokimyasal olarak biriktirilen CeO₂'nin tek kullanımlık PGE'lerle entegrasyonu, biyomedikal teşhis ve çevresel analizde potansiyel uygulamalara sahip, hassas, uygun maliyetli ve gerçek zamanlı H₂O₂ algılama için yeni ve etkili bir yaklaşım sunmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Seryum oksit, elektrokimyasal biriktirme, enzimatik olmayan H2O2 sensörü
Manuscript Language: English