تعیین الکتروشیمیایی یون اورانیل با استفاده از الکترود خمیر گرافن

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه جامع امام حسین (ع)و گروه شیمی

2 دانشگاه جامع امام حسین(ع) دانشکده و پژوهشکده علوم پایه، گروه شیمی

چکیده

اورانیوم عنصری سمی و رادیواکتیو است و معمولاً در طبیعت به صورت حالت‌های اکسایش U4+ و U6+ وجود دارد. پایدارترین گونه شیمیایی آن در محلول‌های آبی تحت شرایط اکسیدی یون اورانیل (UO22+) است. در این کار تحقیقاتی یک حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر گرافن اکسید احیاشده برای تعیین یون اورانیل تهیه‌شده است. رفتار الکتروشیمیایی و تعیین یون اورانیل در سطح الکترود خمیر گرافن، در دمای اتاق و دامنه پتانسیلی 8/0- تا 8/0+ ولت با استفاده از روش‌های ولتامتری چرخه‌ای و ولتامتری پالس تفاضلی بررسی شد. همچنین اثر برخی متغیرها مانند pH و سرعت اسکن بررسی گردید. پاسخ حسگر یک تغییر خطی در دامنه غلظتی 1 تا 600 میکرومولار اورانیل را نشان داد. حد تشخیص (3=S/N) اورانیل 7/0 میکرومولار محاسبه گردید. انحراف استاندارد نسبی 9/0% برای 6 بار اندازه‌گیری نشان‌دهنده تکرارپذیری خوبی برای حسگر بود. حسگر برای تعیین اورانیل در نمونه‌های آب و خاک با موفقیت به کار گرفته شد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Electrochemical determination of uranyl ion using a graphene paste electrode

نویسندگان [English]

  • mohsen chehreghani 1
  • Mostafa Najafi 2
1 imam hossein unuversity, department of chemistry
2 Department of Chemistry, Factually of Basic Sciences, Imam Hossein University
چکیده [English]

Uranium is a radioactive and toxic element and commonly exists in the environment in the U(VI) and U(IV) oxidation states. The most stable chemical species in aqueous solution under oxic conditions is the uranyl ion UO22+. In this research an electrochemcal sensor based on chemically reduced graphene oxide (RGO) for sensetive determination of UO22+ was prepared. The electrochemical behavior and determination of uranyl ion on surface of graphene paste electrode in the potential range of -0.8 to 0.8 (v) was studied by cyclic and differential pulse voltammetery. The effects of various parameters such as pH and scan rate were investigated. The response of the sensor was found to be linear in the range of uranyl concentrations from 1.0 to 600 M. The detection limit (S/N=3) is calculated 0.7 M. A sensor shows a good repeatability (RSD of 0.9% (n=6)). The sensor was successfully applied for determination of uranyl in water and soil samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Uranyl ion
  • Electrochemical behavior
  • Voltammetry
  • Graphene paste electrode
[1] L. H. Dubois, R. G. Nuzzo, Annu, Rev, Phys, Chem. 43 (1992) 437.

[2] A. E. Hixon, D. P. DiPrete, T. A. DeVol, ‎J. Radioanal, Nucl, Chem. 298 (2013) 419.

[3] E. Ansoborlo, L. Lebaron-Jacobs, O. Prat, Environ, Int., 77 (2015) 1.

[4] A. Rani, S. Singh, V. Duggal, V. Balaram, Radiat. Prot. Dosimetry, 157 (2013) 146.

[5] D. Solatie, P. Carbol, M. Betti, F. Bocci, T. Hiernaut, V.V. Rondinella, J. Cobos, J. Fresenius, Anal, Chem., 368 (2000) 88.

[6] M. Luna Porres, G. Manjón Collado, I. Díaz, M. Rentería, M. Montero Cabrera, Revista mexicana de física, 58 (2012) 224.

[7] S. Horne, S. Landsberger, B. Dickson, ‎J. Radioanal, Nucl, Chem., 299 (2014) 1171.

[8] H. Garshasbi, J. K. Diba, M. Jahanbakhshian, S. Asghari, G. Heravi, Iranian J. Radiat. Res., 3 (2005) 123.

[9] J. W. Ejnik, M. M. Hamilton, P. R. Adams, A. J. Carmichael, J. Pharm. Biomed. Anal., 24 (2000) 227.

[10] H. A. Mahlman, G. W. Leddicotte, Anal, Chem., 27 (1955) 823.

[11] A. Shrivastava, J. Sharma, V. Soni, Bull Fac Pharm (Cairo Univ), 51 (2013) 113.

[12] F. Ahmadi, F. Bakhshandeh- Saraskanrood, Electroanalysis, 22 (2010) 1207.

‏[13] L. Zhang, C. Z. Wang, H. B. Tang, L. Wang, Y. S. Liu, Y. L. Zhao, W. Q. Shi, Electrochim. Acta, 174 (2015) 925.

[14] A. N. Golikand, M. Asgari, M. G. Maragheh, E. Lohrasbi, J. Appl. Electrochem., 39 (2009) 65.

[15] L. Lin, S. Thongngamdee, J. Wang, Y. Lin, O. A. Sadik, S. Y. Ly, Anal. Chim. Acta., 535 (2005( 9.

[16] M. Grabarczyk, A. Koper, Electroanalysis, 23 ) 2011( 1442.

[17] M. KalateBojdi, M. Behbahani, M. Najafi, A. Bagheri, F. Omidi & S. Salimi, Electroanalysis, 27 (2015) 2458..

[18] S. Güney, O. Güney, Sens Actuators B Chem., 231 (2016) 45.

[19] S. J. Ahmadi, O. Noori-Kalkhoran, S. Shirvani-Arani, J. hazard, Mater., 175 (2010) 193.

‏[20] N. T. Tavengwa, E. Cukrowska, L. Chimuka, J. Hazard, Mater., 267 (2014) 221.

[21] A. Becker, H. Tobias, D. Mandler, Anal. Chem., 81 (2009) 8627.

[22] M. Ghaedi, J. Tashkhourian, M. Montazerozohori, A. A. Pebdani, S. Khodadoust, ‎Mater. Sci. Eng. C, 32 (2012) 1888.

[23] Gh. Mehry, Z. M. Hassan, Sh. Hamid, R. Alimorad, J. Of Applied Chemistry, 34 (1394) 73, in persian.

[24] M. Najafi, S. Darabi, Electrochim. Acta121 (2014) 315.

[25] M. L.Yola, T. Eren, N. Atar, Sens. Actuators B Chem., 210 (2015) 149.‏

[26] N. Ruecha, N. Rodthongkum, D. M. Cate, J. Volckens, O. Chailapakul, C. S. Henry, Anal. Chim. Acta, 874 (2015) 40.

[27] X. Li, X. Wang, L. Li, H. Duan, C. Luo, Talanta, 131 (2015) 354.

[28] M. A. Matin, M. A. T. Ramin, J. Of Applied Chemistry, 35 (1394) 33, in persian.

[29] D. Mohammad, M. Mohamad Mohsen, G. Meysam, J. Of Applied Chemistry, 36 (1394) 97, in persian.

[30] T. Kuila, A. K. Mishra, P. Khanra, N. H. Kim, J. H. Lee, Nanoscale, 5 (2013) 52.

[31] C. K. Chua, M. Pumera, Chem. Soc. Rev., 43 (2014) 291.

[32] C. C. Choy, G. P. Korfiatis, X. Meng, J. Hazard. Mater., 136 (2006) 53.

[33] A. J. Bard and L. R. Faulkner, Fundamentals and applications, Electrochemical Methods, J. Wiley and Sons Ed. 2, (2001).

[34] J. Wang, J. Lu, D. D. Larson, K. Olsen, Electroanalysis, 7 (1995) 247.

[35] M. A. Abu-Dalo, N. A. Al-Rawashdeh, I. R. Al-Mheidat, N. S. Nassory, Sens. Actuators B: Chem, 227, (2016) 336.

[36] P. A. Dimovasilis, M. I. Prodromidis, Sens. Actuators B: Chem., 156 (2011) 689.

[37] R. Ziółkowski, Ł. Górski, and E. Malinowska, Sens. Actuators B: Chem., 238 (2017) 540.

[38] J. Wen, Z. Huang, S. Hu, S. Li, W. Li, X. Wang, J. hazard. Mater. 318, (2016) 363.

[39] A. Becker, H. Tobias, D. Mandler, Anal. Chem. 81, (2009) 8627.

[40] M. Ghaedi, J. Tashkhourian, M. Montazerozohori, A. A. Pebdani, S. Khodadoust, Mater. Sci.Eng. C, 32, (2012) 1888.

[41] H. Zeynali, M.H. Motaghedifard, B. F Costa, H. Akbari, Z. Moghadam, M. Babaeianfar, M. J. Rashidi, Arab. J. Chem., doi.org/10.1016/j.arabjc.2017.11.014.