تهیه و تشخیص ساختار گرافن اکسید عامل‌دارشده با 6-آمینو-2،'2-بی‌پیریدین و کاربرد آن برای تعیین مقدار سریع و حساس سرب در آب

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 3، دوره 16، شماره 2، شهریور 1401، صفحه 18-31   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2022.1945657.1990

نویسندگان

مریم عباسی اشلقی¹؛ بهروز اکبری آدرگانی²؛ علی احسانی³؛ الهه کوثری^{* 4}؛ ملک حکمتی⁵

¹دانشجوی دکتری گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران، ایران.

²استاد مرکز تحقیقات آزمایشگاهی غذا و دارو، سازمان غذا و دارو، وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، تهران، ایران

³استاد گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه قم، قم، ایران

⁴استاد دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

⁵دانشیار گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران، ایران

چکیده

       اصلاح سطح گرافن اکسید با ایجاد یک پیوند کوالانسی می­تواند ویژگی­ های این ماده را بهبود ببخشد. در پژوهش حاضر، سطح گرافن اکسید تهیه ­شده با مولکول 6-آمینو-2،'2-­بی­پیریدین و تشکیل یک پیوند کووالانسی بین گروه­ های آمینی لیگاند و گروه ­های کربوکسیلیک اسید سطح گرافن اکسید، اصلاح و به­صورت ABP-GO نام­گذاری شد. با روش­ های پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فتوالکترون پرتو ایکس (XPS)، طیف­ سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف ­سنجی تفکیک انرژی (EDS) و میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) ساختار و ریخت­ ترکیب اصلاح­شده با لیگاندهای پیریدینی، تأیید شدند. ویژگی­­های الکتروشیمیایی الکترود اصلاح­ شده با روش­های طیف ­سنجی رهبندی الکتروشیمیایی (EIS)، ولت­ آمپرسنجی چرخه­ای (CV) و ولت­ آمپرسنجی عاری­سازی آندی تپی تفاضلی (DPASV) بررسی شد. مساحت سطح زیاد و توانایی جذب سرب با رسانایی مناسب الکترود اصلاح­شده حاکی از عملکرد مناسب حسگرPb(II) ، با حد تشخیص 3 نانومولار بود. این الکترود به ­آسانی پیوند بین گروه  - NH₂و سرب (II) را مهیا می­ سازد و قابلیت به­ کارگیری دوباره و تکرار پذیری خوب (5 بار و در حدود 90 درصد) را به ترتیب فراهم می­ کند.

کلیدواژه‌ها

گرافن؛ ولت‌آمپرسنجی؛ حسگر؛ پیریدین

مراجع

1. Georgakilas, V.; Otyepka, M.; Bourlinos, A.B.; Chandra, V.; Kim, N.; Kemp, K.C.; Hobza, P.; Zboril, R.; Kim, K.S.; Chem. Rev. 112, 6156–6214, 2012.
2. Ahirrao, D.J.; Mohanapriya, K.; Jha, N.; Mater. Res. Bull. 108, 73–82, 2018.
3. Chen, D.; Feng, H.; Li, J.; Chem. Rev. 112, 6027–6053, 2012.
4. Yu, W.; Sisi, L.; Haiyan, Y.; Jie, L.; RSC Adv. 2020, 10, 15328-15345, 2007.
5. Yu, W.; Sisi, L.; Haiyan, Y.; Jie, L.; RSC Adv. 10, 15328–15345, 2020.
6. Rabchinskii, M.K.; Ryzhkov, S.A.; Kirilenko, D.A.; Ulin, N.V.; Baidakova, M. V; Shnitov, V. V; Pavlov, S.I.; Chumakov, R.G.; Stolyarova, D.Y.; Besedina, N.A.; Sci. Rep. 10, 1–12, 2020.
7. Huang, X.-M.; Liu, L.-Z.; Zhou, S.; Zhao, J.-J. P.; Front. Phys. 15, 1–70, 2020.
8. Marlinda, A.R.; Yusoff, N.; Sagadevan, S.; Johan, M.R.; Int. Hydrogen Energy. 45, 11976–11994, 2020.
9. Tewatia, K.; Sharma, A.; Sharma, M.; Kumar, A.; Mater. Today Proc. 44, 3933–3938, 2021.
10. Radsar, T.; Khalesi, H.; Ghods, V.; Opt. Quantum Electron. 53, 1–38, 2021.
11. Lingamdinne, L.P.; Lee, S.; Choi, J.-S.; Lebaka, V.R.; Durbaka, V.R.P.; Koduru, J.R.; Hazard. Mater. 402, 123882, 2021.
12. Hamilton, C.E.; Lomeda, J.R.; Sun, Z.; Tour, J.M.; Barron, A.R.; Nano Lett. 9, 3460–3462, 2009.
13. Bourlinos, A.B.; Georgakilas, V.; Zboril, R.; Steriotis, T.A.; Stubos, A.K.; small, 5, 1841–1845, 2009.
14. Lu, B.-Y.; Zhu, G.-Y.; Yu, C.-H.; Chen, G.-Y.; Zhang, C.-L.; Zeng, X.; Chen, Q.-M.; Peng, Q.; Nano Res. 14, 185–190, 2021.
15. Ghouri, Z.K.; Elsaid, K.; Badreldin, A.; Nasef, M.M.; Jusoh, N.W.C.; Abdel-Wahab, A.; Mol. Catal. 516, 111960, 2021.
16. Song, H.; Wang, Z.; Yang, J.; Jia, X.; Zhang,Z.; Chem.Eng.j. 324, 51-62, 2017.
17. Ajdari, F.B.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Schorowski, M.; Ameri, T.; Electrochim. Acta. 292, 789–804, 2018.
18. Boorboor Ajdari, F.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Chepyga, L.; Schirowski, M.; Jäger, S.; Kasian, O.; Hauke, F.; Ameri, T.; Appl. Surf. Sci. 459, 874-883, 2018.
19. Ajdari, F.B.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Solid State Chem. 265, 155–166, 2018.
20. Ehsani, A.; Kowsari, E.; Ajdari, F.B.; Safari, R.; Shiri, H.M.; Colloid Interface Sci. 497, 258–265, 2017.
21. Azarifar, D.; Khaleghi-Abbasabadi, M.; Res. Chem. Intermed. 45, 199–222, 2019.
22. Hanoon, H.D.; Kowsari, E.; Abdouss, M.; Ghasemi, M.H.; Zandi, H.; Res. Chem. Intermed. 43, 4023–4041, 2017.
23. Ehsani, A.; Mohammad Shiri, H.; Kowsari, E.; Safari, R.; Torabian, J.; Kazemi, S.; Colloid Interface Sci. 478, 181–187, 2016.
24. Beydaghi, H.; Javanbakht, M.; Kowsari, E.; Polymer (Guildf) 87, 26–37. 2016.
25. Mombeshora, E.T.; Nyamori, V.O.; Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 18715–18734, 2017.
26. Khaleghi Abbasabadi, M.; Khodabakhshi, S.; Esmaili Zand, H.R.; Rashidi, A.; Gholami, P.; Sherafati, Z.; Res. Chem. Intermed. 46 (10), 4447-4463و 2020.
27. Zeng, X.; Zhang, Y.; Zhang, J.; Hu, H.; Wu, X.; Long, Z.; Hou, X.; Microchem. J. 134, 140–145, 2017.
28. Javid Parvar, A.A.; Naderi, R.; Ramezanzadeh, B.; Corr. Sci. 165, 108379, 2020.
29. Javidparvar, A.A.; Naderi, R.; Ramezanzadeh, B.; Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 602, 125061, 2020.
30. Imani, R.; Emami, S.H.; Faghihi,S.; Phys.Chem.Chem.Phys., 17, 6328-6339, 2015.
31. Boorboor Ajdari, F.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Colloid Interface Sci. 509, 189–194, 2018.
32. Ehsani, A.; Kowsari, E.; Boorboor Ajdari, F.; Safari, R.; Mohammad Shiri, H.; Colloid Interface Sci. 505, 1158–1164, 2017.
33. Beryani, A.; Moghaddam, M.R.A.; Tosco, T.; Bianco, C.; Hosseini, S.M.; Kowsari, E.; Sethi, R.; Sci. Total Environ. 698, 134224, 2020.
34. Zhu, Q.; Bao, X.; Yu, J.; Yang, R.; Dong, L.; Org. Electron. 27, 143–150. 2015,
35. Torrisi, L.; Silipigni, L.; Cutroneo, M.; Torrisi, A.; Vacuum 173, 109175, 2020.
36. Azman, N.H.N.; Mamat, M.S.; Lim, H.N.; Sulaiman, Y.; Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 6916–6923, 2018.
37. Yan, J.; Huang, Y.; Zhou, S.; Han, X.; Liu, P.; Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 5273–5283, 2019.
38. Lai, X.; Guo, R.; Lan, J.; Geng, L.; Lin, S.; Jiang, S.; Zhang, Y.; Xiao, H.; Xiang, C.F.; Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 1984–1992, 2019.
39. Chang, Y.; Xia, S.; Han, G.; Zhou, H.; Fu, D.; Song, H.; Xiao, Y.; Zhang, Y. F.; Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 7216–7225, 2019.
40. Pozveh, A.A.; Kowsari, E.; Hashemi, M.M.; Mirjafari, Z.; Res. Chem. Intermed. 46, 1329–1351, 2020..
41. Mahyari, M.; Nasrollah Gavgani, J.; Res. Chem. Intermed. 44, 3641–3657, 2018.
42. Hanoon, H.D.; Kowsari, E.; Abdouss, M.; Zandi, H.; Ghasemi, M.H.; Res. Chem. Intermed. 43, 1751–1766, 2017.