طراحی حسگر نوری جهت اندازه گیری یون سیانید براساس تثبیت شناساگر نین هیدرین در بستر سل-ژل

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

دانشکده شیمی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

چکیده

در این پروژه یک حسگر نوری گزینش پذیر بر اساس محبوس کردن شناساگر حساس و گزینش پذیر (نین هیدرین) در حفره های شبکه سل-ژل برای اندازه گیری مقادیر ناچیز یون سیانید طراحی شد. اثر پارامترهای موثر بر رفتار حسی حسگر بررسی گردید. حسگر ساخته شده دارای حساسیت و گزینش پذیری بالایی بوده و هیچگونه نشست شناساگر به خارج از حفره های شبکه سل-ژل مشاهده نشد. در ساخت بستر حسگر از تترااتوکسی سیلان به عنوان پیش ماده در فرایند سل-ژل و در حضور کاتالیزور اسیدی استفاده شد. حسگر ایده ال در شرایط نسبت آب به پیش ماده(R) برابر با 4 و غلظت شناساگر mol L-1112/0 ساخته شد. این حسگر نتایج بسیارتکرارپذیری را نشان داد. بطوریکه مقدار انحراف استاندارد برای دو غلظت µg mL-1 1/0 و 0/3 به ترتیب 31/3 و 09/2 به دست آمد. زمان پاسخ حسگر کمتر از 5 ثانیه می باشد. بررسی اثر مزاحمت ها بر روی اندازه گیری یون سیانید نشان داد که با محبوس کردن شناساگر نین هیدرین درحفره های شبکه سل-ژل و تنظیم اندازه ی حفره ها می توان گزینش پذیری حسگر را افزایش داد. از این حسگر برای اندازه گیری سیانید در نمونه های آب شهر و پساب کارخانه آبکاری فلزات بطور موفقیت آمیز استفاده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design a optical sensor based on incorporation of ninhydrin in sol-gel matrix for determination of cyanide

نویسندگان [English]

  • Vida Rezaei
  • Sajjad Ghayed-Rahmati
Faculty of Chemistry, Damghan University, Damghan, Iran
چکیده [English]

We herein describe the fabrication of a ninhydrin (NH) incorporated sol-gel glass with nanoporous structure as an optical sensor to measure cyanide ion. Tetraethyl orthosilicate was used as precursor to form the porous polymeric network for entrapment of NH in porous silica gel matrix. Our thorough experimental-based results revealed that the porous feature of the matrix as well as its average pore size could play significant roles in almost all critical parameters, affecting the sensor performance, including sensitivity, selectivity and response time of sensor. The constructed sensors showed optimum performance under the working conditions, including water: alkoxide ratio of 4:1, water acidity of 0.1 M and ethanolic solution of NH 0.112 mol L-1. Under optimum conditions, a linear calibration curve over the range 0.003 to 5.000 μg mL−1 (1.15×10-7 – 1.91×10-4 mol L-1) of cyanide ion was obtained, along with a detection limit value of 0.0013 μg mL−1 (4.99×10-8 mol L-1). Meanwhile, the sensor exhibited excellent RSDs for both intra-day and inter-day precision.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optical sensor
  • Cyanide ion
  • sol-gel
  • Uv-vis spectroscopy