شماره مدرك
20973
شماره راهنما
18011
پديد آورنده
اميري مارناني، النازالسادات
عنوان
سنتز الكتروشيميايي چهارچوب آلي كووالانسي بر پايه گوانيدينيوم و استفاده از آن جهت طراحي حسگر چندمنظوره گلوكز، آسكوربيك اسيد، دوپامين و اوريك اسيد
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
نانوشيمي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
پانزده، 83ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
چهارچوب آلي كووالانسي , سنتز الكتروشيميايي , الكترود اصلاح شده , الكتروكاتاليست , گلوكز , آسكوربيك اسيد , دوپامين , اوريك اسيد
تاريخ ورود اطلاعات
1405/01/21
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
شيمي
دانشكده
شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/01/31
كد ايرانداك
23210831
چكيده فارسي
در اين پژوهش، از چهارچوب آلي كووالانسي يوني با سطح ويژه بالا و مراكز الكتروفعال آمين به عنوان الكتروكاتاليست، جهت ساخت حسگر الكتروشيميايي چندمنظوره بدون آنزيم براي اندازهگيري گلوكز، آسكوربيك اسيد، دوپامين و اوريك اسيد بهره گرفته شد. رشد مستقيم فيلم نازكي از چهارچوب آلي كووالانسي COF-TPTAGCl ميتواند بدون نياز به هيچگونه اتصالدهنده و يا لاية اضافي به عنوان روشي كارآمد، كمهزينه و سريع جهت اصلاح سطح الكترود و كاربرد اين الكترودهاي اصلاح شده به عنوان حسگر الكتروشيميايي، به شمار آيد. گروههاي آمين موجود در چهارچوب آلي كووالانسي به عنوان حد واسطي براي انتقال الكترون و عامل جهتدهنده به ساختار چهارچوب آلي كووالانسي عمل ميكنند. به منظور مشخصهيابي و ريختشناسي سطح الكترود اصلاح شده از آناليزهاي FT-IR، XRD، FE-SEM، EDX بهره گرفته شد. قابليت الكترود اصلاح شده COF-TPTAGCl جهت آناليز كمي هر چهار آناليت به روش آمپرومتري ارزيابي شد. طي مطالعات آمپرومتري الكترود اصلاح شده دو گستره خطي براي گلوكز كه گستره خطي اول از 1/0 ميليمولار تا 2 ميليمولار و گستره خطي دوم از 2 ميليمولار تا 10 ميليمولار ميباشد و نيز براي سه آناليت آسكوربيك اسيد، دوپامين و اوريك اسيد دو گستره خطي كه گستره خطي اول از 1 ميكرومولار تا 200 ميكرومولار و گستره خطي دوم از 200 ميكرومولار تا 1 ميليمولار ميباشد را از خود نشان داد. حساسيتهاي بالا براي دو گسترة خطي با درنظرگرفتن سطح هندسي الكترود به ترتيب برابر با μA/mM.cm2 74/38 وμA/mM.cm2 11/32 براي گلوكز، μA/mM.cm2 91/470 وμA/mM.cm2 58/846 براي آسكوربيك اسيد، μA/mM.cm2 39/494 وμA/mM.cm2 66/2087 براي دوپامين و μA/mM.cm2 95/1539 وμA/mM.cm2 32/648 براي اوريك اسيد محاسبه شد. همچنين تكرارپذيري حسگر ساخته شده برابر با %76/5، %35/3، %69/1، %14/3 و تكثيرپذيري %27/5، %57/2، %72/2، %02/3 به ترتيب براي گلوكز، آسكوربيك اسيد، دوپامين و اوريك اسيد حاصل گرديد. گزينشپذيري بالا در برابر گونههاي تداخلي و مقاومت خوب در برابر مسموميت يون كلريد و حد تشخيص كم 28/0 ميليمولار، 74/8 ميكرومولار، 68/3 ميكرومولار و 88/1 ميكرومولار به ترتيب براي گلوكز، آسكوربيك اسيد، دوپامين و اوريك اسيد از خود نشان داد. در نهايت به منظور ارزيابي توانايي آن به عنوان يك حسگر چندمنظوره غيرآنزيمي جهت استفاده در كاربردهاي عملي، الكترود اصلاح شده براي اندازهگيري چهار آناليت در نمونه زيستي نظير سرم خون و ادرار مورد بررسي قرار گرفت سپس نتايج حاصل نشان داد كه الكترود تهيه شده با اين روش ميتواند به عنوان يك حسگر قابلاعتماد و كارآمد جهت شناسايي و اندازهگيري در نمونههاي حقيقي نيز مورداستفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي
In this study, an ionic covalent organic framework with a high specific surface area and electroactive amine centers was used as an electrocatalyst for the fabrication of a multifunctional non-enzymatic electrochemical sensor for the detection of glucose, ascorbic acid, dopamine and uric acid. The direct growth of a thin film of the covalent organic framework COF-TPTAGCl on the electrode surface, without the need for any binder or additional layer, can be considered an efficient, low-cost, and rapid method for surface modification and for the application of these modified electrodes as electrochemical sensors. The amine groups present in the covalent organic framework act as intermediates for electron transfer and as structure-directing agents. To characterize the structure and surface morphology of the modified electrode, FT-IR, XRD, FE-SEM, EDX analyses were employed. The capability of the COF-TPTAGCl modified electrode for the quantitative analysis of all four analytes was evaluated using the amperometric method. The amperometric studies showed that the modified electrode exhibited two linear ranges for glucose, including 0.1 to 2 mM and 2 to 10 mM. In addition, two linear ranges were observed for ascorbic acid, dopamine, and uric acid, including 1 to 200 μM and 200 μM to 1mM. The sensitivities, calculated based on the geometric surface area of the electrode, were 38.74 and 32.11 μA/mM.cm2 for glucose, 470.91 and 846.58 μA/mM.cm2 f or ascorbic acid, 494.39 and 2087.66 μA/mM.cm2 for dopamine, and 1539.95 and 648.32 μA/mM.cm2 for uric acid. The sensor also exhibited good repeatability 5.76%, 3.35%, 1.69% and 3.14% and reproducibility 5.27%, 2.57%, 2.72% and 3.02% for glucose, ascorbic acid, dopamine and uric acid, respectively. Furthermore, the fabricated sensor exhibited high selectivity toward interfering species, good resistance to chloride ion poisoning, and low detection limits of 0.28 mM, 8.74 μM, 3.68 μM and 1.88 μM for glucose, ascorbic acid, dopamine and uric acid, respectively. Finally, the practical applicability of the proposed non-enzymatic multifunctional sensor was evaluated by determining the four analytes in biological samples, including human serum and urine. The results demonstrated that the electrode prepared by this method can be considered as a reliable and efficient sensor for the detection and determination of these analytes in real samples.
استاد راهنما
محمد ديناري , اسماعيل حيدري بفرويي
استاد داور
محمدمحسن مومني هامانه , كيومرث زرگوش