حسگر آمپرومتری بیس فنول A بر پایه نانوورقه های گرافنی دارای نانوذره‌های دو فلزی پلاتین- پالادیوم

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده شیمی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

در این کار پژوهشی، نخست نانو هیبرید ذره­های دو­فلزی پلاتین - پالادیوم/گرافن (Pt-Pd/ERGO) بر روی الکترود کربن شیشه ای (GCE) تهیه شد و سپس برای اندازه گیری بیس فنول A (BPA) استفاده شد. ریخت شناسی و آنالیز عنصری سطح الکترود اصلاح شده با میکروسکوپی الکترونی نشر میدانی (FESEM )،  میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) و طیف بینی پراکنش انرژی (EDS) مورد مطالعه قرار گرفت. ولتامتری چرخه ای الکترود اصلاح شده در حضور BPA در بافر فسفاتی (8pH=) یک دماغه اکسایشی در  V44/0 نشان داد که بیان کننده فرایند اکسایش برگشت ناپذیر این ترکیب می­ باشد. هم چنین، نتیجه ­های به دست آمده از طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که Pt-Pd/ERGO، مقاومت انتقال بار کم­ تری نسبت به GCE و ERGO/GCE دارد. روش آمپرومتری به عنوان
یک روش تجزیه ای حساس برای تعیین BPA به­ کارگرفته شد. یک معادله­ ی خطی بین جریان دماغه اکسایشی و غلظت BPA  در گستره mM 5/201 ـ 5 با حد تشخیص mM 75/0 و حساسیت mA/mM 13/0 به­ دست آمد. همچنین الکترود اصلاح شده، گزینش ­پذیری خوبی برای اکسایش الکتروشیمیایی BPA  نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Zhang Y., Wang L., Lu D., Shi X., Wang C., Duan X., Sensitive Determination of Bisphenol a Base on Arginine Functionalized Nanocomposite Graphene Film, Electrochim. Acta, 80: 77-83 (2012).
[2] Seachrist D.D., Bonk K.W., Ho S., Prince G.S., Soto A.M., Keri R.A., A Review of the Carcinogenic Potential of Bisphenol A, Reproductive Toxicol., 59: 167-182 (2016).
[3] Duncan T.V., Applications of Nanotechnology in Food Packaging and Food Safety: Barrier Materials, Antimicrobials and Sensors, J. Colloid Interface Sci., 363(1): 1-24 (2011).
[4] Patrolecco L., Ademollo N., Grenni P., Tolomei A., Caracciolo A. B, Capri S.,  Simultaneous Determination of Human Pharmaceuticals in Water Samples by Solid Phase Extraction and HPLC with UV-Fluorescence Detection, Microchem. J., 107: 165-171 (2015).
[5] Sambe H., Hoshina K., Hosoya K., Haginaka J., Simultaneous Determination of Bisphenol a and its Halogenated Derivatives In River Water by Combination of Isotope Imprinting and Liquid Chromatography–Mass Spectrometry, J. Chromatog. A, 1134(1-2): 16-23 (2006).
[6] Fernandez M.A.M., André L.C., Cardeal Z. de Lourdes, Hollow Fiber Liquid-Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry Method to Analyze Bisphenol a, and Other Plasticizer Metabolites, J. Chromatogr. A, 1481: 10-18 (2017).
[3] قلیزاده اعظم ، شاهرخیان سعید ، ایرجی زاد اعظم ، مهاجرزاده شمس الدین ، وثوقی منوچهر ، اندازه‌گیری گلوتامات با استفاده از حسگر زیستی بر پایه نانولوله‌های کربنی عمودی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران،32 (4) :36-33 (1392).
[2] Abnous K., Danesh N. M., Ramezani M., Alibolandi M., Taghdisi S. M., A Novel Electrochemical Sensor for Bisphenol a Detection Based on Nontarget-Induced Extension of Aptamer Length and Formation of a Physical Barrier, Biosens. Bioelectron., 119: 204-208 (2018).
[9] Zhou Y., Yang L., Li S., Dang Y., A Novel Electrochemical Sensor for Highly Sensitive Detection of Bisphenol a Based on the Hydrothermal Synthesized Na-Doped WO3 Nanorods, Sens. Actuat. B:Chem., 245: 238-246 (2017).
[10] Zheng W., Xiong Z., Li H., Yu S., Li G., Niu L., Liu W., Electrodeposited Pt@Molecularly Imprinted Polymer Core-Shell Nanostructure: Enhanced Sensing Platform for Sensitive and Selective Detection of Bisphenol A, Sens. Actuat. B: Chem., 272: 655-661 (2018).
[11] Deiminiat B., Rounaghi G. H., Arbab-Zavar M. H., Razavipanah I., A Novel Electrochemical Aptasensor Based on F-Mwcnts/Aunps Nanocomposite For Label-Free Detection of Bisphenol A, Sens. Actuat B: Chem.,  242: 158-166 (2017).
[12] Messaoud N. B., Ghica M. E., Dridi C., Ali M. B., Brett C.M. A., Electrochemical Sensor Based On Multiwalled Carbon Nanotube and Gold Nanoparticle Modified Electrode for the Sensitive Detection of Bisphenol A, Sens. Actuat B: Chem.,  253: 513-522 (2017).
[13] Xin X., Sun S., Li H., Wang M., Jia R., Electrochemical Bisphenol A Sensor Based on Core–Shell Multiwalled Carbon Nanotubes/Graphene Oxide Nanoribbons, Sensors and Actuators B: Chemical, 209: 275-280 (2015).
[14] Daniel M.C., Astruc D., Gold Nanoparticles: Assembly, Supramolecular Chemistry, Quantum-Size-Related Properties, and Applications Toward Biology, Catalysis, and Nanotechnology, Chem. Rev., 104(1): 293-346 (2004).
[15] Shi R., Liang J., Zhao Z., Liu A., Tian. Y,  An Electrochemical Bisphenol A Sensor Based on one Step Electrochemical Reduction of Cuprous Oxide Wrapped Graphene Oxide Nanoparticles Modified Electrode, Talanta, 169: 37-43 (2017).
[16] Duan Y., Li S., Qiao J., Zuo L., Ye B., Highly Sensitive Determination of Bisphenol a Based on Mocuse Nanoparticles Decorated Reduced Graphene Oxide Modified Electrode, J. Electroanal. Chem., 827: 137-144 (2017).
[17] Zou J., Zhao G., Teng J., Liu Q., Jiang X., Jiao F., Yu J., Highly Sensitive Detection of Bisphenol a in Real Water Samples Based on In-Situ Assembled Graphene Nanoplatelets and Gold Nanoparticles Composite, Microchem. J., 145: 693-702 (2019).
[18  ] Xu X., Zheng Q., Bai G., Song L., Yao Y., Cao X., Liu S., Yao C., Polydopamine Induced in-Situ Growth of Au Nanoparticles on Reduced Graph Ene Oxide as an Efficient Biosensing Platform for Ultrasensitive Detection of Bisphenol A, Electrochim. Acta, 242: 56-65 (2017).
[19] Mahmoudi E., Hajian A., Rezaei M., Afkhami A., Amine A., Bagheri H., A Novel Platform Based on Graphene Nanoribbons/Protein Capped Au-Cu Bimetallic Nanoclusters: Application to the Sensitive Electrochemical Determination of Bisphenol A, Microchem. J., 145: 242-251 (2019).
[20] Tian C., Chen D., Lu N., Li Y., Cui R., Han Z., Zhang G., Electrochemical Bisphenol A Sensor Based on Nanoporous Ptfe Alloy and Graphene Modified Glassy Carbon Electrode, J. Electroanal. Chem., 830–831:27-33 (2018).
[21] Su B., Shao H., Li N., Chen X., Cai Z., Chen X.,  A Sensitive Bisphenol A Voltammetric Sensor Relying on Aupd Nanoparticles/Graphene Composites Modified Glassy Carbon Electrode, Talanta 176:126-132 (2017).
[22] Hummers Jr, W. S., & Offeman, R. E. Preparation of Graphitic Oxide, J. Am. Chem. Soc., 80(6): 1339-1339 (1958).
[23] Yin, H. S., Zhou, Y. L., Ai, S. Y., Preparation and Characteristic of Cobalt Phthalocyanine Modified Carbon Paste Electrode for Bisphenol A Detection, J. Electroanal. Chem., 626(1-2): 80-88 (2009).
[24] Gao Y., Cao Y., Yang D., Luo X., Tang Y., Li H., Sensitivity and Selectivity Determination of Bisphenol A Using SWCNT–CD Conjugate Modified Glassy Carbon Electrode, J. Hazard. Mater., 199: 111-118 (2012).
[25] Zhang Y., Wang L., Lu D., Shi X., Wang C., Duan X., Sensitive Determination of Bisphenol a Base on Arginine Functionalized Nanocomposite Graphene Film, Electrochim. Acta, 80: 77-83 (2012).
[26] Fernández, L., Borrás, C., Carrero, H., Electrochemical Behavior of Phenol in Alkaline Media at Hydrotalcite-Like Clay/Anionic Surfactants/Glassy Carbon Modified Electrode, Electrochim. Acta, 52(3): 872-884 (2006).
[27] Laviron E., Adsorption, Autoinhibition and Autocatalysis in Polarography and in Linear Potential Sweep Voltammetry, J. Electroanal. Chem., 52: 355- (1974).
[28] Laviron E., General Expression of the Linear Potential Sweep Voltammogram in the Case of Diffusionless Electrochemical Systems, J. Electroanal. Chem., 101: 19-   (1979).
[29] Łuczak T., Preparation and Characterization of the Dopamine Film Electrochemically Deposited on a Gold Template and its Applications for Dopamine Sensing in Aqueous Solution. Electrochim. Acta, 53(19): 5725-5731(2008).
[30] Cosio M.S., Pellicanò A., Brunetti B., Fuenmayor C. A., A Simple Hydroxylated Multi-Walled Carbon Nanotubes Modified Glassy Carbon Electrode for Rapid Amperometric Detection of Bisphenol A, Sens. Actuat. B: Chem., 246: 673-679 (2017).
[31] Li H., Wang W., Lv Q., Xi G., Bai H., Zhang Q., Disposable Paper-Based Electrochemical Sensor Based on Stacked Gold Nanoparticles Supported Carbon Nanotubes for the Determination of Bisphenol A, Electrochem. Commun., 68: 104-107 (2016)
[32] Li Y., Wang H., Yan B., Zhang H., An Electrochemical Sensor for the Determination of Bisphenol A Using Glassy Carbon Electrode Modified with Reduced Graphene Oxide-Silver/Poly-L-Lysine Nanocomposites, J. Electroanal. Chem., 808: 39-46 (2017).
[33] Niu X., Yang W., Wang G., Ren J., Guo H., Gao J., A Novel Electrochemical Sensor of Bisphenol a Based on Stacked Graphene Nanofibers/Gold Nanoparticles Composite Modified Glassy Carbon Electrode, Electrochim. Acta, 98:167-175 (2013).
[34] Xin X., Sun S., Li H., Wang M., Jia R., Electrochemical Bisphenol A Sensor Based on Core–Shell Multiwalled Carbon Nanotubes/Graphene Oxide Nanoribbons, Sens. Actuat. B: Chem., 209: 275-280 (2015).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار