پژوهشگران دانشگاه‌های آزاد اسلامی واحد مسجد سلیمان و گرگان و دانشگاه مالایای مالزی، با قرار دادن نانوذرات نقره بر روی نانولایه‌های الکترواکتیو، توانستند حساسیت نانوحسگر آب اکسیژنه را افزایش دهند. آب اکسیژنه کاربردهای فراوانی در واکنش‌های آنزیمی، بیولوژی، کنترل بالینی و غیره دارد.
بهبود عملکرد نانوحسگرها با استفاده از نانو ذرات نقره
|
پژوهشگران دانشگاه‌های آزاد اسلامی واحد مسجد سلیمان و گرگان و دانشگاه مالایای مالزی، با قرار دادن نانوذرات نقره بر روی نانولایه‌های الکترواکتیو، توانستند حساسیت نانوحسگر آب اکسیژنه را افزایش دهند. این در حالی است که استفاده از این نانولایه باعث افزایش سه برابری کارایی آن شده است. آب اکسیژنه کاربردهای فراوانی در واکنش‌های آنزیمی، بیولوژی، کنترل بالینی و غیره دارد.
در سال‌های اخیر تحقیقات زیادی در زمینه‌ی نقره به عنوان یک فلز که توانایی تسریع فرآیند کاهش آب اکسیژنه و توانایی‌شناسایی آن را با حساسیت خوبی دارد، انجام شده است. گزارش‌های اخیر نشان داده است که مورفولوژی این فلز اثر زیادی بر روی خواص این ماده داشته و با افزایش سطح قابل دسترس، حساسیت این ماده ارتقا می‌یابد. بر اساس این هدف نانوذرات نقره روی لایه‌ی نانویی پلی پیرول قرار داده شده و نتایج نشان می‌دهد که نه تنها تغییر اندازه‌ی نانوذرات قرار داده شده بر روی نانولایه‌ها اثر بسیار خوبی بر روی خواص حسگری نقره ایجاد کرده، بلکه وجود نانولایه‌های پلی پیرول نیز اثر بسیار خوبی در فرآیند کاهش آب اکسیژنه داشته است.
دکتر محمدرضا محمودیان از دانشگاه آزاد اسلامی واحد مسجد سلیمان به عنوان یکی از پژوهشگران این کار تحقیقاتی، گفت: «هدف اصلی از این کار تحقیقاتی نیز افزایش حساسیت آن و کاهش محدودیت‌های شناسایی (LOD) با استفاده از فناوری نانو بوده است. بر همین اساس نانوذرات نقره بر روی سطح یک نانولایه‌ی الکترواکتیو پلیمری قرار داده شد و نتایج آزمایشات با نمونه‌های مشابه مورد مقایسه قرار گرفت.»
دکتر محمودیان که با عنوان محقق ارشد در سال ۲۰۱۱ از دانشگاه مالایای مالزی فارغ‌التحصیل شده است، ادامه داد: «برای تهیه نمونه‌های موردنظر، در ابتدا سنتز نانولایه‌های پیرول با استفاده از میسل‌های SDS صورت گرفته و در مرحله‌ی بعد نانوذرات نقره با استفاده از واکنش مستقیم نقره نیترات با نانولایه‌های پیرول بر روی نانولایه‌ها قرار داده شد. همچنین با استفاده از روش‌های پتانسومتری، کارایی GCE پوشش داده شده با ماده‌ی سنتزی برای شناسایی آب اکسیژنه مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. بعد از تایید خواص حسگری ماده‌ی سنتز شده، خط کالیبراسیون با استفاده از روش آمپرومتری تهیه شد.»
نتایج به‌دست آمده از این تحقیقات حاکی از آن است که، با افزایش سطح قابل دسترس نانوذرات قرار داده شده بر روی نانولایه و کاهش میزان تجمع نانوذرات، نقش کاتالیزوری نقره برای واکنش کاهش آب اکسیژنه افزایش یافته و در نتیجه حساسیت نانوحسگر نیز افزایش می‌یابد. از ویژگی‌های دیگر این نانوحسگر می‌توان به بازده بالا و روش ساده تولید آن اشاره کرد. این در حالی است که استفاده از نانولایه‌های الکترواکتیو در مقایسه با الکترودهای دیگر باعث افزایش سه برابری کارایی آن شده است.
به گفته دکتر محمودیان این تحقیقات نیز بر روی نانوحسگرهای نقره و فلز منگنز در حال پیگیری است که نتایج آن نیز حاکی از کارایی بالای منگنز نسبت به اکسیدمنگنز است.
نتایج این کار تحقیقاتی که با مشارکت پروفسور Jeffery wan basirun، پروفسور Yatimah alias از دانشگاه مالایای مالزی و دکتر مهدی عبادی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان صورت گرفته است، در مجله Electrochimica Acta (جلد ۷۲، ۳۰ ژوئن سال ۲۰۱۱) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن مقاله را در صفحات ۴۶ الی ۵۲ همین شماره مشاهده نمایند. |
