تشخیص سریع یون‌های سمی فلزی با نانو حسگر طلا

فناوری نانو می تواند نقش مهمی در تصفیه آب ایفا کند. به طور مشخص برای این کاربری، طراحی و ساخت نانوذرات طلای عامل دار بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از این نانوذرات عامل دار می‌توان در ساخت حسگرهای فوق حساس برای شناسایی فلزات سنگین و سایر آلودگی‌ها بهره جست.

محققان دانشگاه رازی کرمانشاه به تازگی روشی ساده برای اندازه‌گیری سریع و دقیق غلظت یون سرب (II) در محلول‌های بسیار رقیق آبی ارائه نموده‌اند. دکتر عبدالحمید علیزاده در این روش از یک محلول ازوکرون اِتِر (azacrown ether) استفاده کرده است. این محلول با نانوذرات طلای عامل‌دار تغییر یافته تا در حضور یون‌های فلزات سمی تغییر رنگ بدهد. این تغییر رنگ با چشم قابل تشخیص است.

 این حسگر نسبت به یون‌های قلیایی، قلیایی-خاکی، و فلزات سنگین واسطه حساس است. این حساسیت برای کاربرد در محیط‌های واقعی ضروری است. در قیاس با بسیاری از حسگرهای شیمیایی اپتیکی برای تشخیص سرب (II) ، این حسگر سریع، کم هزینه‌تر و بدون نیاز به استفاده از آنزیم است. این سامانه، تشخیص بصری یون‌های سرب را بدون نیاز به تجهیزات خاص میسر می‌سازد. همچنین بر مبنای این روش، در صورت تغییر ساختار حامل یون‌هایی که به صورت گزینشی به فلز می‌چسبند، می‌توان شناسایی سایر یون‌های فلزی را نیز میسر نمود.

جزئیات این پژوهش در مجله Nanotechnology سال ۲۰۱۰ منتشر شده است.

در مورد نویسنده

این کار پژوهشی با همکاری تیم‌های تحقیقاتی مختلف و تحت مدیریت دکتر عبدالحمید علیزاده، سرگروه تیم تحقیقاتی نانوذرات در مرکز پژوهش فناوری نانو (NNRC) دانشگاه رازی کرمانشاه و همکاری پروفسور محمد مهدی خدایی، رئیس دانشگاه، و چنگیز کرمانی دانشجوی تحصیلات تکمیلی این دانشگاه و با حمایت ستاد فناوری نانو انجام گرفته است.

 تیول‌های عامل‌دار شده‌ی این تحقیق با همکاری پروفسور ام. اس. ورکنتین از دپارتمان شیمی دانشگاه وسترن اونتاریو کانادا سنتز شده است. همچنین، آزمایش های UV-Vis به کمک پروفسور مجتبی شمسی پور و دانشجوی مقطع دکتری ایشان، مرضیه صادقی از دپارتمان شیمی دانشگاه رازی انجام شده است.

زمینه اصلی مورد علاقهی گروه تحقیقاتی دکتر علیزاده معطوف به بررسی پارامترهای مؤثر بر مکانیزم‌ها و دینامیک واکنش‌های آلی مثل چگالش، کوپلینگ و کمپلکس شدن که در محیط‌های منظم مثل سطوح نانوذرات طلا رخ می‌دهند، می‌باشد. این گروه تحقیقاتی به تازگی به بررسی پروتکل‌های جدید و انتخابی برای افزودن (یا زدودن) عامل به سطوح نانوذرات فلزی می‌پردازند.