ساخت حسگرتشخيص وجود فلزات سنگين درنمونه هاي آزمايشگاهي

به گزارش ايرنا ازستاد ويژه توسعه فناوري نانو، درصورت كاربرد اين حسگر تعيين مقادير يون‌هاي فلزات در محل نمونه انجام شده و ملزومات دستگاهي گرانبها وحجيم آزمايشگاهي و نيز مشكلات انتقال نمونه به آزمايشگاه برطرف خواهد شد.

ضرورت تشخيص ساده، ارزان و حساس يون‌هاي فلزي سمي در طيف گسترده اي از كاربردها، مانند مديريت فرآيندهاي صنعتي، كنترل كيفيت موادغذايي، تشخيص تهديدهاي شيميايي و نظارت برمحيط زيست غيرقابل انكار است، متأسفانه، اين مواد عواملي هستند كه همواره در محيط زيست وجود دارند.

در اين كار، نانوكامپوزيت‌ پليمري حاوي نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم، به عنوان يك حسگر رنگي بسيار گزينشي و حساس طراحي شده است، اين حسگر براي تشخيص سطوح فوق العاده ناچيز يون‌هاي جيوه و سرب در نمونه‌هاي محيطي به كار رفته است.

به گفته دكتر رؤيا صدقي، انواع مختلفي از روش‌هاي تحليلي جهت اندازه‌گيري يون‌هاي فلزات سنگين وجود دارد كه بسيار حساس بوده و داراي حد تشخيص پاييني نيز هستند، با اين حال، به دليل استفاده از دستگاه‌هاي حجيم و نيز هزينه‌ بالا، كاربرد اين روش‌ها محدوديت‌هاي خاصي دارد، بنابراين، نياز به فناوري‌هاي جديد، كه سريع، قابل حمل و مقرون به صرفه باشند، افزايش يافته است.

وي در خصوص مزيت‌هاي حسگر طراحي شده بيان كرد: استفاده از حسگر شيميايي طراحي شده بر پايه‌ تشخيص رنگي، بسيار ساده بوده و حساسيت بسيار بالايي در شناسايي يون‌هاي فلزي سنگين دارد، از طرفي به دليل تشخيص و شناسايي چشمي يون‌ها، اين روش نيازمند تجهيزات پرهزينه نيست، علاوه براين، از مهمترين مزاياي آن كاهش حد تشخيص شناسايي يون‌هاي جيوه و سرب نسبت به ارقام گزارش شده در ديگر كارهاي تحقيقاتي است.

صدقي در ادامه به دليل استفاده از نانوكامپوزيت پليمري اشاره كرد و افزود: با توجه به پايين بودن غلظت يون‌هاي فلزي سنگين، بهتر است قبل از شناسايي و اندازه‌گيري اين يون‌ها، عمل پيش تغليظ انجام شود، بنابراين ابتدا با استفاده از نانوكامپوزيت پليمري، عمل پيش تغليظ به صورت گزينشي انجام شده و در مرحله بعدي شناسايي يون‌هاي فلزي جيوه و سرب با استفاده از تشكيل كمپلكس انجام شده است.

جاذب پليمري موجود در اين حسگر، در صورت وجود يون جيوه از سفيد به بنفش و در صورت وجود يون سرب از سفيد به قرمز تغيير رنگ مي‌دهد، حد تشخيص نانوحسگر سنتز شده در شناسايي يون جيوه يك ميكروگرم بر ليتر و براي يون سرب 10 ميكروگرم بر ليتر است، كه در شناسايي مقادير بسيار ناچيز اين عناصر سمي در نمونه‌هاي محيطي بسيار كاربردي است.

اين حسگر به طورهمزمان مي‌تواند در تشخيص و حذف كامل اين يون‌هاي فلزي در محدوده‌ غلظت گسترده به كار رود. همچنين ساخت آن ساده و سريع بوده و به دليل تكرارپذيري و قابليت اعتماد در نتايج براي تعيين اين يون‌ها قابل استفاده خواهد بود.

نتايج اين تحقيقات در مجله‌ Journal of Hazardous Materials (جلد 285، شماره 1، سال 2015، صفحات 109 تا 116) به چاپ رسيده و از همكاري دكتر رؤيا صدقي، عضو هيأت علمي دانشگاه شهيد بهشتي، بهاره حيدري و محمد بهبهاني حاصل شده است.

علمي ** 9340**1440