تشخیص و تعیین برخی از ترکیبات آلی و آلاینده های معدنی با استفاده از نانوذرات فلزی به عنوان حسگرهای رنگ سنجی

امروزه نانو ساختارها به دلیل ویژگی ها و کاربردهای جدید در زمینه ها و شاخه های متفاوت علم و فناوری، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده اند. در این میان،کاربرد نانوذرات فلزی نجیب به عنوان حسگرهای رنگ سنجی روش های مهمی را برای آشکارسازی فراهم کرده است که آنالیز مستقیم مواد را به سادگی امکان پذیر ساخته است که با چشم نیز قابل مشاهده است. این روش ها به ویژه در مورداستفاده از نانوذرات طلا و نقرهو نیز نانوساختارهای دوفلزی آلیاژی و پوسته-هسته ی آنها به عنوان حسگرهای رنگ سنجی به دلیل پایداری شیمیایی آنها و خواص نوری وابسته به اندازه و فاصله ذرات،بیشتر توسعه داده شده اند. لذا با توجه به اینکه یکی از مهمترین جنبه های نانوتکنولوژی پیشبرد روش های مطمئن و محافظ محیط زیست در سنتز نانوذرات، بدون استفاده از هرگونه مواد شیمیایی و سمی می باشد، توسعه ی فرآیند های سبز به یک شاخه و چالش مهم از فناوری نانو تبدیل شده است. در مرحله ی اول از این پروژه ی تحقیقاتی، یک مسیر سنتز آسانو سریع برای تهیه ی نانوذرات دوفلزی طلا-نقرهبا استفاده از مایع یونی به عنوان یک ماده ی غیر سمی و سازگار با محیط زیست ارائه شد. مورفولوژی، ساختارکریستالی، توزیع اندازه ی ذرات، پایداری و سایر ویژگی های نانوذرات تهیه شده بوسیله ی طیف بینی uv-vis، پراش اشعه ی ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)،روش ftir و تکنیک dls مشخصه یابی شده است. در قسمت دوم این پروژه ی تحقیقاتی، کاربرد تجزیه ای جدیدی برای نانوذرات دوفلزی طلا-نقرهتازه تهیه شده، مبنی بر معرفی محلول این نانوذرات، به عنوان یک حسگر رنگ سنجی حساس و گزینش پذیر جهت پروب و تشخیص در محیط های آبی پیشنهاد شده است. در شرایط بهینه تیوسیانات به سرعت باعث تجمع نانوذرات و در نتیجه موجب تغییر رنگ نانوذرات از آبی به بنفش می شود. تغییرات رنگ و نیز تجمع نانوساختارهای تهیه شده بوسیله ی چشم غیرمسلح و طیف بینی vis-uv و نیز آنالیز tem بررسی شده است. بررسی نتایج تجربی و رنگ سنجی، امکان ردیابی حساس و گزینش پذیر این آنیون در محیط های آبی توسط محلول دوفلزی طلا-نقره تهیه شده، بدون ایجاد مزاحمت سایر آنیون ها و الکترولیت های واسطه را تایید می کنند. در بخش آخر با بکارگیری یک واکنش جایگزینی گالوانیک بین نانوذرات نقره و اکسالیک اسید و در نتیجه کاهش پیک جذبی محلول نانوذرات نقره در ناحیه فرابنفش - مرئی یک روش رنگ سنجی برای تشخیص اکسالیک اسید درمحلول های آبی توسعه داده شد. با افزایش اکسالیک اسید به محلول نانوذرات نقره پیک جذبی متناسب با افزایش غلظت اکسالیک اسید کاهش می یابد. کاهش جذب برحسب غلظت اکسالیک اسید از غلظت های 12میکرومولار تا 200 میکرومولار خطی است. این سیستم در مقایسه با اسیدهای بنزوییک اسید،باربیتوریک اسید،بوریک اسید،کلروپلاتینیک اسید،ایزونیکوتینیک اسید،مالیک اسید،ماندلیک اسید،پیکولینیک اسید،سالسیلیک اسید،سربیک اسید،لانیک اسید،نونان سولفونیک اسیدگزینش پذیری عالی نسبت به اکسالیک اسید دارد. این روش با موفقیت در مورد نمونه حقیقی بکار برده شد. مکانیسم برهمکنش اکسالیک اسید با نانوذرات نقره با استفاده از طیف سنجی uv-visو آنالیز میکروسکوپی الکترونی عبوری (tem) مورد مطالعه قرار گرفت.