شماره مدرك :
20464
شماره راهنما :
17606
پديد آورنده :
نوربخش اردكاني، مهسا
عنوان :

سنتز درجاي نانوذره‌هاي مس (II) اكسيد آرايه شده بر روي چارچوب فلز-آلي سريم چند ظرفيتي به عنوان حسگر گلوكز غير آنزيمي فوق حساس

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
نانوشيمي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1404
صفحه شمار :
پانزده، 94ص. : مصور، جدول، نمودار.
توصيفگر ها :
حسگر الكتروشيميايي , چارچوب فلز آلي , گلوكز , سريم چند ظرفيتي
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/06/25
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
شيمي
دانشكده :
شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/09
كد ايرانداك :
23154804
چكيده فارسي :
حسگرهاي الكتروشيميايي بدون آنزيم بر پايه‌ي چارچوب‌هاي فلز-آلي در طي سال‌هاي اخير توجه زيادي را به خود جلب كرده‌اند و به طور گسترده براي شناسايي گلوكز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با پيشرفت اين فناوري، حسگرهاي الكتروشيميايي بدون آنزيم به طور پيوسته و پايدار گلوكز را شناسايي مي‌كنند و در حوزه‌هاي مختلفي به كار گرفته مي‌شوند. در اين پژوهش از چارچوب‌هاي فلز-آلي بر مبناي سريم چند ظرفيتي به عنوان حسگر غير آنزيمي گلوكز استفاده شده است. در اين پژوهش فعاليت اكسيداز مانند چارچوب فلز-آلي بر مبناي سريم مورد توجه بود. براي سنتز اين چارچوب از روش رسوب شيميايي در فاز مايع و در دماي ملايم براي كاهش گستره‌ي اندازه‌ي ذره‌ها استفاده شد. ابتدا چارچوب فلز-آلي بر مبناي سريم سنتز؛ و در ادامه توسط مخلوطي از احيا كننده‌ها به چارچوب فلز-آلي بر مبناي سريم چند ظرفيتي تبديل شد و سپس محلولي از چارچوب حاصله تهيه، تحت جو نيتروژن گاززدايي شد و طي سلسله واكنشهايي درجا در حضور نمك مس (III) نيترات و احيا كننده و تحت جو نيتروژن، به‌صورت چارچوب فلز-آلي بر مبناي سريم چند ظرفيتي آرايه شده با نانوذره‌هاي مس (II) اكسيد به كار گرفته شد و با روش‌هاي طيف سنجي XRD، XPS، FESEM، FT-IR و TEM شناسايي شد كه قرار گرفتن يكنواخت نانوذره‌هاي مس (II) اكسيد بر روي چارچوب تاييد شد. سپس فعاليت چارچوب سنتز شده به عنوان حسگر در فرايند الكترواكسايش و شناسايي گلوكز در محيط قليايي سديم هيدروكسيد 0/1 مولار با روش‌هاي ولتامتري چرخه‌اي، كرونو آمپرومتري و امپدانس الكتروشيميايي مورد بررسي قرار گرفت. حسگر ساخته شده با حساسيت فوق‌العاده بالا (µA mM-1 cm-2 ) 3378 و حد تشخيص بسيار پايين خود (1/2 نانومتر) پاسخ سريعي ارائه داد و در مدت كمتر از 5 ثانيه به 95% جريان پايدار رسيد و دامنه‌ي خطي آن از 5 نانومولار تا 9/4 ميلي‌مولار را شامل شد. مقدار انحراف معيار استاندارد سيگنال جريانها براي تكرارپذيري حسگر 3/03 درصد و براي بازتوليدپذيري 3/6 درصد به‌دست آمد. پايداري و انتخاب‌پذيري حسگر بسيار مناسب بود و نتيجه‌هاي حاصل از تشخيص گلوكز در نمونه‌ي سرم خون انسان دقت بالايي داشتند. بنابراين حسگر ساخته شده به عنوان يك گزينه‌ي اميدواركننده در تشخيص غيرآنزيمي مقدار گلوكز معرفي شد.
چكيده انگليسي :
In recent years, enzyme-free electrochemical sensors based on metal–organic frameworks (MOFs) have attracted significant attention an‎d have been widely applied for glucose detection. With the advancement of this technology, enzyme-free electrochemical sensors continuously an‎d stably detect glucose an‎d are utilized in various fields. In this study, multivalent cerium-based MOFs were employed as non-enzymatic glucose sensors. The oxidase-like activity of the cerium-based MOF was investigated. For the synthesis of this framework, a chemical precipitation method in the liquid phase under mild temperature conditions was used to reduce the particle size distribution. First, the cerium-based MOF was synthesized; subsequently, it was converted into a multivalent cerium-based MOF using a mixture of reducing agents. A solution of the resulting framework was then prepared, degassed under a nitrogen atmosphere, an‎d through a series of in-situ reactions in the presence of copper (III) nitrate salt an‎d a reducing agent under nitrogen, it was utilized as a multivalent cerium-based MOF decorated with copper (II) oxide nanoparticles. The material was characterized by XRD, XPS, FESEM, FT-IR, an‎d TEM analyses, confirming the uniform distribution of copper (II) oxide nanoparticles on the framework. The electro-oxidation activity an‎d glucose-sensing capability of the synthesized framework were then eva‎luated in 0.1 M sodium hydroxide alkaline medium using cyclic voltammetry, chronoamperometry, an‎d electrochemical impedance spectroscopy. The fabricated sensor exhibited an exceptionally high sensitivity (3378 µA mM⁻¹ cm⁻²) an‎d an ultra-low detection limit (1.2 nM), with a rapid response time reaching 95% of the steady-state current in less than 5 seconds. The linear detection range spanned from 5 nM to 9.4 mM. The relative stan‎dard deviation of the current signal was 3.03% for repeatability an‎d 3.6% for reproducibility. The sensor also demonstrated excellent stability an‎d selec‎tivity, an‎d the results of glucose detection in human blood serum samples showed high accuracy. Therefore, the fabricated sensor was introduced as a promising can‎didate for non-enzymatic glucose detection.
استاد راهنما :
كاظم كرمي
استاد مشاور :
اسماعيل حيدري
استاد داور :
حسن حداد زاده , فاطمه داور
لينک به اين مدرک :

بازگشت