• 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