پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت فلز کبالت به شکل گل‌هایی متشکل از گلبرگ‌های نانومتری شدند با استفاده از آن به ساخت نانوحسگرهای آمپرومتری برای اندازه‌گیری سولفیت و نیتریت دست پیدا کردند. استفاده در ابزارهای اندازه‌گیری محیط زیست و صنایع غذایی از جمله کاربردهای این نانوحسگر است.
تهیه نانوحسگرها از نانوگل‌های فلز کبالت به دست محققان داخلی
|
پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت فلز کبالت به شکل گل‌هایی متشکل از گلبرگ‌های نانومتری شدند. آنان با استفاده از این نانوساختار و مشتق‌سازی آن به کبالت هگزاسیانوفرات، به ساخت نانوحسگرهای آمپرومتری برای اندازه‌گیری سولفیت و نیتریت دست پیدا کردند. استفاده در ابزارهای اندازه‌گیری محیط زیست و صنایع غذایی از جمله کاربردهای این نانوحسگر است.
نانوگل‌ها ترکیباتی از عناصر هستند که در مقیاس‌های میکروسکوپی اشکال گل مانندی دارند اما به دلیل برخورداری از گلبرگ‌ها، حفرات و اجزای نانومتری، آنها را در دسته نانومواد قرار می‌دهند. این نانومواد به دلیل سطح به حجم بسیار زیاد و خواص فیزیکی-مکانیکی مناسب، مورد توجه دانشمندان قرار گرفته و با گذشت زمان از کاربردهای متنوعی نیز برخوردار شدند. از جمله این کاربردها می‌توان به نانوگل‌های سیلیسوم کاربید اشاره کرد که در پوشش‌های ضد آب مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
این پژوهش توسط یک تیم تحقیقاتی متشکل از دکتر حسین هلی، دکتر نغمه ستاراحمدی، دکتر موسوی موحدی و ایمان اسکندری انجام شده است. این تیم با تهیه نانوگل‌های کبالت و انجام عملیات اکسیداسیون آندی بر روی این نانوگل‌ها، توانستند نانوساختارهای کبالت هگزاسیانوفرات را تهیه کنند.
دکتر هلی، عضو هیئت علمی دانشکده شیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات فارس، درباره این تحقیقات توضیح داد: «ما این تحقیقات را با هدف ساخت یک حسگر آمپرومتری برای اندازه‌گیری سولفیت و نیتریت در نمونه‌ها آغاز کردیم. به همین منظور ابتدا نانوگل‌های کبالت را با استفاده از واکنش‌های ردوکس در حضور پلی وینیل پیرولیدن تهیه کردیم. نانوگل‌های ساخته شده از گلبرگ‌ها و حفرات نانومتری برخوردار بوده و همین امر باعث بالا رفتن کیفیت عملیاتی ما شد. سپس با مشتق‌سازی آن به کبالت هگزاسیانوفرات از طریق اندایزینگ در محلول سیانوفرات و تهیه خمیر الکترود کربنی اصلاح شده، به نانوحسگر آمپرومتری برای اندازه‌گیری سولفیت و نیتریت دست پیدا کردیم.»
ساخت نانوگل‌های فلز کبالت که یکی از موفقیت‌های این تیم به شمار می‌آید، منجر شد تا این گروه به مطالعه سینتیک انتقال بار و اندازه‌گیری پارامترها در کبالت هگزاسیانوفرات حاصله از مشتق‌سازی فلز بپردازند و با اندازه‌گیری ثوابت سرعت اکسایش الکتروکاتالیستی نیتریت و سولفیت و ضریب انتشار آنها، یک نانوحسگر برای اندازه‌گیری آنها ارائه دهند. سادگی، حساسیت بالا، محدودیت‌های اندازه‌گیری کم، گزینش‌پذیری مناسب و زمان کوتاه پاسخ از ویژگی‌های اصلی این نانوحسگرها است.
نتایج این تحقیقات در قالب مقاله‌ای در مجله Electrochimica Acta (جلد ۷۷، ۳۰ آگوست ۲۰۱۲) منتشر شده است. علاقمندان می‌توانند متن این مقاله را در صفحات ۲۰۴ الی ۳۰۱ همین شماره مشاهده نمایند. |
