دسترسی سریع

بدنه خبر

دانشگاه کردستان / پورتال اخبار / بدنه خبر
تولید نانوحسگر
جمعه، 20 مهر 1397
تولید نانوحسگر
تولید و کاربرد نانوحسگرهای گرافن اکسید- نقره و آلژینات- نقره در رنگ سنجی جیوه معدنی
نام و نام خانوادگی استاد راهنما: فرشید قربانی
نام و نام خانوادگی دانشجو: فرانک فقیری
نام دانشگاه: دانشگاه کردستان
نام شرکت: شرکت آب و فاضلاب استان کردستان
موضوع فعالیت شرکت: آب و فاضلاب- پایش کیفیت آب
 
چکیده:
در بخش اول این پژوهش نانوصفحات گرافن اکسید از پسماند تفاله چغندر قند سنتز شده و از آن برای تولید حسگر ساده رنگ سنجی یون +Hg2 استفاده شد. به این منظور ابتدا پسماند به روش احتراق کربونیزه و سپس گرافیته شد. گرافیت تولیدی به عنوان پیش ماده در سنتز گرافن اکسید به روش Hummer اصلاح شده به کار رفت. در ادامه نانوکامپوزیت گرافن اکسید- نقره (GO-Ag) با احیاء پیش ماده نقره نیترات توسط سدیم بورهیدرید بر روی نانوصفحات به روش درجا تهیه شد. در ادامه عملکرد نانوکامپوزیت جهت سنجش یون +Hg2 در فاز مایع مورد مطالعه قرار گرفت. فرآیند شناسایی آنالیت با کاهش شدت نوار جذبی رزونانس پلاسمون سطحی نانوذرات نقره و تغییر رنگ حسگر از زرد به بی رنگ همراه بود. در سنجش جیوه با حسگر GO-Ag رابطه ی خطی مناسبی تحت شرایط بهینه (5 =pH و زمان واکنش 2 دقیقه)، بین مقادیر کاهش جذب ثبت شده و غلظت آنالیت در محدوده 0/025 - 100 میکرومولار با حد تشخیص 6/63 نانومولار به دست آمد. حسگر تولیدی برای اندازه گیری سطح غلظت آنالیت در نمونه های آب حقیقی نیز بکار رفت و درصد بازیابی خوبی در محدوده 92/17 تا 105/57 % به دست آمد. در بخش دوم این پژوهش فرم جدیدی از حسگرهای رنگ سنجی یون +Hg2 با تثبیت نانوذرات نقره در ورقه های سدیم آلژینات (Ag-SA) معرفی شد. این ورقه ها به روش قالب گیری حلال (casting solvent) سنتز شدند. سپس عملکرد حسگرهای جامد سنتزی جهت تعیین سطح غلظت یون +Hg2 مورد بررسی قرار گرفت. در سنجش آنالیت با حسگر Ag-SA تحت شرایط بهینه (6 =pH و زمان واکنش 7 دقیقه)، بین مقادیر جذب در طول موج 402 نانومتر و غلظت یون +Hg2 درمحدوده 0/025 -0/4 میکرومولار همبستگی خوبی وجود داشت و نانوحسگر از حساسیت خوبی در سنجش یون +Hg2 با حد تشخیص 11/03 نانومولار برخوردار بود. سپس صحت عملکرد حسگر در تعیین سطح غلظت آنالیت در نمونه های واقعی بررسی شد و درصد بازیابی در محدوده 81/58 تا 113/68 % به دست آمد. نانوحسگرهای تولیدی گزینش پذیری خوبی را نسبت به یون +Hg2 در حضور غلظت های بالای سایر یون ها شامل +Na+،K+ ،Ni2+ ،Ca2+ ،Cu2+ ،Mn2، AsO43- وAsO33- ،PO43- ،SO42- ،CO32- ،HCO3- ،NO3- ،Cl- ،Fe2+ ،Pb2+ نشان دادند.

نتایج صنعتی
پژوهش حاضر در راستای نیازهای شرکت آب و فاضلاب استان کردستان انجام گرفت. براساس گزارشات و پژوهش های صورت گرفته غلظت جیوه در آب و خاک حوزه های آبریز منتهی به سد قشلاق به عنوان منبع عمده تامین آب آشامیدنی شهر سنندج، به سبب فرآیندهای طبیعی زمین شناختی بیش از حد مجاز است، از سوی دیگر حضور معدن طلای قروه به عنوان یک منبع انسانی انتشار جیوه پتانسیل ایجاد آلودگی در آب های منطقه را فراهم نموده است. بنابراین نظارت مستمر بر سایر منابع تامین کننده ی آب استان از نظر تعیین مقدار این آلاینده به طریقی که برای محیط زیست بی خطر بوده و در عین حال از جهت اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد، ضروری است. از این رو پس از سنتز نانوکامپوزیت های GO-Ag و Ag-SA، کارآیی حسگرهای تولیدی در بررسی آلودگی جیوه در آب های حوضه سیروان در استان کردستان مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج آن در زیر آورده شده است.
 
منبع: معاونت پژوهشی دانشکده منابع طبیعی
 
پورتال اخبار