Katkılı Zeytinyağlarının Grafen Gaz Sensörü ile Tespit Edilmesi

Abstract

Zeytinyağı, Akdeniz mutfağının en önemli besin kaynaklarından biridir. İçerdiği faydalı yağlar ve antioksidanların kanser ve koroner kalp rahatsızlıklarına karşı oldukça etkili olduğu bilinmektedir [1]. Maalesef, günümüzde piyasada satılan birçok zeytinyağı farklı katkı maddeleri içermektedir. Bunlar genellikle daha ucuz ve çeşitli sağlık sorunlarına yol açtığı düşünülen tohum yağlarıdır. Zeytinyağlarının içeriği ve kalitesi kromotografik yöntemler kullanılarak belirlenebilir [2, 3]. Ancak, bu yöntemler oldukça zahmetli olmakla beraber sadece eğitilmiş personeller tarafından kullanılabilen pahalı cihazlara ihtiyaç duymaktadır. Bu çalışmada, katkılanmış zeytinyağlarını tespit etmek amacıyla düşük maliyetli ve portatif grafen bazlı gaz sensörleri üretilecek ve test edilecektir. Karbon atomlarının hegzagonal biçimde dizilmesiyle oluşan sadece bir atom kalınlığındaki grafen, üzerine yapışan moleküllere karşı oldukça duyarlıdır. Grafen üzerine yapışan moleküller grafene elektron vererek ya da grafenden elektron çekerek iletkenliğini değiştirir. Bu da grafeni sensör uygulamaları için eşsiz kılmaktadır. Bu proje kapsamında, kimyasal buharlaştırma tekniğiyle büyütülmüş tek katmanlı grafeni kullanarak gaz sensörleri üretilmiştir. Üretilen gaz sensörleri ayçiçeği yağı ve mısır yağı ile katkılanmış zeytinyağlarını tespit etmede kullanılmıştır. Grafen gaz sensörünün katklı ve katkısız zeytinyağlarına verdiği tepki analiz edilerek grafen bazlı sensörün katkılı zeytinyağlarını ayırt etmedeki başarısı değerlendirilmiştir.

Olive oil is one of the major nutritional sources in Mediterranean cuisine. Olive oil has been known to have a preventive effect on cancer and coronary heart disease owing to the fact that it contains essential oils and antioxidants [1]. Unfortunately, nowadays, many commercial olive oils contain various additives. These often include seed oils, which are cheaper and known to cause several health problems. The ingredient and quality of olive oils can be determined by chromatographic methods [2, 3]. However, these methods are extremely laborious and require trained staff as well as expensive equipment. In this study, we will develop low cost and portable graphene gas sensors with the aim of detecting adulterated olive oils. Graphene, only one atom thick hexagonally arranged carbon atoms, is highly sensitive to adsorbed molecules. Molecules adsorbed on graphene can donate electrons to graphene or withdraw electrons from graphene modulating its conductivity. That makes graphene a unique platform for sensing applications. In this project, gas sensors was fabricated by employing Chemical Vapor Deposition grown single layer graphene. The fabricated sensors was used to detect olive oil adulterated with sunflower oil and corn oil. The success of the graphene based sensor to discriminate adulterated olive oils was evaluated by analyzing the response of the sensor towards pure olive oil and adulterated olive oil samples.