پديد آورنده :
ابراهيمي، زهرا
عنوان :
توليد و مشخصهيابي حسگرهاي كالريمتريك حساس به pH با استفاده از نانوالياف پليكاپرولاكتون- پلياتيلنگلايكول حاوي كوركومين
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي نساجي و رنگ
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
توصيفگر ها :
حسگر كالريمتريك , نانوالياف , پلي كاپرولاكتون , كوركومين , رنگ بخش طبيعي , الكتروريسي , بسته بندي هوشمند , فساد مواد غذايي
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/07/29
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/07/30
چكيده فارسي :
حسگرهاي كالريمتريك نانواليافي به دليل حساسيت بالا، سرعت پاسخدهي سريع و قابليت تشخيص تغييرات كوچك دمايي و شيميايي، ابزارهاي كارآمد و نويني براي پايش كيفيت و شناسايي فساد مواد غذايي محسوب ميشوند. در اين مطالعه، نانوالياف زيستتخريبپذير پليكاپرولاكتون به عنوان پليمر پايه و پلياتيلنگلايكول به عنوان پليمر كمكي، انتخاب و با استفاده از رنگبخش طبيعي كوركومين كه داراي خاصيت تغيير رنگ در پاسخ به شرايط شيميايي است، در مخلوطي از حلالهاي كلروفرم و متانول حل شدند. نانوالياف بهينه از طريق روش الكتروريسي با فاصله نازل تا جمع كننده 20 سانتيمتر، ولتاژ اعمال شده 15 كيلوولت و نرخ تغذيه متغير بين 4/0 تا 7/0 ميليليتر بر ساعت (برحسب گرانروي)، توليد گرديدند. قطر بهدست آمده از صد ليف اندازهگيري شد كه در محدوده 540- 750 نانومتر بود. كوركومين با حساسيت ويژه نسبت به تغييرات pH و دما، امكان تشخيص سريع و غيرمخرب، مراحل فساد مواد غذايي با بازه تغيير رنگ در محيطهاي با pH قليايي 8 تا 12را فراهم ميآورد. آزمايشهاي كالريمتريك در شرايط كنترل شده، پاسخدهي سريع و دقت بالاي حسگر را در شناسايي تغييرات دمايي و شيميايي مرتبط با فساد تأييد كردند. علاوه بر اين، نانوالياف تهيه شده از ويژگي زيستتخريبپذيري برخوردار بوده كه ميتواند در كاهش اثرات زيستمحيطي بستهبنديهاي معمول نقش مهمي ايفا كند. نتايج بهدستآمده نشاندهنده پتانسيل بالاي حسگر كالريمتريك نانواليافي به عنوان راهكار اقتصادي، دوستدار محيط زيست و كارآمد در بستهبندي هوشمند و سيستمهاي پايش كيفيت مواد غذايي است و بهترين نمونه كه براي اين حسگر انتخاب شد، نمونه داراي 1% كوركومين است.
چكيده انگليسي :
Nanofibrous colorimetric sensors, owing to their high sensitivity, fast response time, and ability to detect subtle thermal and chemical variations, are regarded as efficient and innovative tools for monitoring food quality and detecting spoilage. In this study, biodegradable polycaprolactone was selected as the base polymer and polyethylene glycol as an auxiliary polymer. These were dissolved together with the natural colorant curcumin—known for its color-changing ability in response to chemical conditions—in a solvent mixture of chloroform and methanol. Optimized nanofibers were fabricated using the electrospinning method, with a nozzle-to-collector distance of 20 cm, an applied voltage of 15 kV, and a variable feed rate between 0.4 and 0.7 mL/h (depending on viscosity). The average fiber diameter, measured from 100 fibers, ranged between 540 and 750 nm. Curcumin, exhibiting high sensitivity to pH and temperature variations, enabled rapid and non-destructive detection of food spoilage stages, with a visible color change in alkaline environments (pH 8–12). Calorimetric experiments under controlled conditions confirmed the sensor’s fast response and high accuracy in detecting temperature and chemical changes associated with spoilage. Moreover, the prepared nanofibers were biodegradable, which can significantly contribute to reducing the environmental impact of conventional packaging materials. The results demonstrated the high potential of the nanofibrous colorimetric sensor as an economical, eco-friendly, and efficient solution for intelligent packaging and food quality monitoring systems. The best-performing sensor sample was the one containing 1% curcumin.
استاد راهنما :
حسين ايزدان , حسين توانايي
استاد مشاور :
مهدي بازرگاني پور
استاد داور :
حسين فشندي , حسن محمدي