• صفحه اصلی
  • 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

اشتراک گذاری

آدرس مقاله


کد مقاله : JACR-2111-1990 (R2) بازدید : 165 صفحه: 18 - 31

10.30495/jacr.2022.1945657.1990

20.1001.1.17359937.1401.16.2.2.6

نوع مقاله: پژوهشی

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

محورهای موضوعی : شیمی کاربردی

مریم عباسی اشلقی 1 , بهروز اکبری آدرگانی 2 , علی احسانی 3 , الهه کوثری 4 , ملک حکمتی 5

1 - دانشجوی دکتری گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران، ایران.
2 - استاد مرکز تحقیقات آزمایشگاهی غذا و دارو، سازمان غذا و دارو، وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، تهران، ایران
3 - استاد گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه قم، قم، ایران
4 - استاد دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
5 - دانشیار گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1400/09/27 تاریخ پذیرش : 1401/02/14 تاریخ انتشار : 1401/06/01

کلید واژه: حسگر, گرافن, پیریدین, ولت‌آمپرسنجی,

چکیده مقاله :

اصلاح سطح گرافن اکسید با ایجاد یک پیوند کوالانسی می تواند ویژگی های این ماده را بهبود ببخشد. در پژوهش حاضر، سطح گرافن اکسید تهیه شده با مولکول 6-آمینو-2،'2- بی پیریدین و تشکیل یک پیوند کووالانسی بین گروه های آمینی لیگاند و گروه های کربوکسیلیک اسید سطح گرافن اکسید، اصلاح و به صورت ABP-GO نام گذاری 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 اصلاح شده با لیگاندهای پیریدینی، تأیید شدند. ویژگی های الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با روش های طیف سنجی رهبندی الکتروشیمیایی (EIS)، ولت آمپرسنجی چرخه ای (CV) و ولت آمپرسنجی عاری سازی آندی تپی تفاضلی (DPASV) بررسی شد. مساحت سطح زیاد و توانایی جذب سرب با رسانایی مناسب الکترود اصلاح شده 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.

چکیده انگلیسی:

Modification of the graphene oxide surface by improving a covalent bond can improve the properties of this material. In the present study, the surface of the prepared graphene oxide was functionaized with 6-amino-2,2'- bipyridine molecules to form a covalent bond between amino groups of the ligand and carboxylic acid groups on the surface. The modified material was termed ABP-GO. The new structure and morphology of the modified compound by pyridine ligands were confirmed with X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), Energy–dispersive spectroscopy (EDS), and transmission electron microscopy (TEM). The electrochemical properties of the modified electrode were investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV), and differential pulse anodic discharge voltammetry (DPASV) methods. The large surface area and the ability to absorb lead with proper guidance of the modified electrode indicate the proper performance of the Pb (II) sensor, with a detection limit of 3 nM. This electrode quickly provides the bond between the -NH2 group and lead (II) and provides good reusability and reproducibility 5 times and about 90%, respectively. 

منابع و مأخذ:


  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.
  2. Ahirrao, D.J.; Mohanapriya, K.; Jha, N.; Mater. Res. Bull. 108, 73–82, 2018.
    3.
  3. Chen, D.; Feng, H.; Li, J.; Chem. Rev. 112, 6027–6053, 2012.
    4.
  4. Yu, W.; Sisi, L.; Haiyan, Y.; Jie, L.; RSC Adv. 2020, 10, 15328-15345, 2007.
    5.
  5. Yu, W.; Sisi, L.; Haiyan, Y.; Jie, L.; RSC Adv. 10, 15328–15345, 2020.
    6.
  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.
  7. Huang, X.-M.; Liu, L.-Z.; Zhou, S.; Zhao, J.-J. P.; Front. Phys. 15, 1–70, 2020.
    8.
  8. Marlinda, A.R.; Yusoff, N.; Sagadevan, S.; Johan, M.R.; Int. Hydrogen Energy. 45, 11976–11994, 2020.
    9.
  9. Tewatia, K.; Sharma, A.; Sharma, M.; Kumar, A.; Mater. Today Proc. 44, 3933–3938, 2021.
    10.
  10. Radsar, T.; Khalesi, H.; Ghods, V.; Opt. Quantum Electron. 53, 1–38, 2021.
    11.
  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.
  12. Hamilton, C.E.; Lomeda, J.R.; Sun, Z.; Tour, J.M.; Barron, A.R.; Nano Lett. 9, 3460–3462, 2009.
    13.
  13. Bourlinos, A.B.; Georgakilas, V.; Zboril, R.; Steriotis, T.A.; Stubos, A.K.; small, 5, 1841–1845, 2009.
    14.
  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.
  15. Ghouri, Z.K.; Elsaid, K.; Badreldin, A.; Nasef, M.M.; Jusoh, N.W.C.; Abdel-Wahab, A.; Mol. Catal. 516, 111960, 2021.
    16.
  16. Song, H.; Wang, Z.; Yang, J.; Jia, X.; Zhang,Z.; Chem.Eng.j. 324, 51-62, 2017.
    17.
  17. Ajdari, F.B.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Schorowski, M.; Ameri, T.; Electrochim. Acta. 292, 789–804, 2018.
    18.
  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.
  19. Ajdari, F.B.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Solid State Chem. 265, 155–166, 2018.
    20.
  20. Ehsani, A.; Kowsari, E.; Ajdari, F.B.; Safari, R.; Shiri, H.M.; Colloid Interface Sci. 497, 258–265, 2017.
    21.
  21. Azarifar, D.; Khaleghi-Abbasabadi, M.; Res. Chem. Intermed. 45, 199–222, 2019.
    22.
  22. Hanoon, H.D.; Kowsari, E.; Abdouss, M.; Ghasemi, M.H.; Zandi, H.; Res. Chem. Intermed. 43, 4023–4041, 2017.
    23.
  23. Ehsani, A.; Mohammad Shiri, H.; Kowsari, E.; Safari, R.; Torabian, J.; Kazemi, S.; Colloid Interface Sci. 478, 181–187, 2016.
    24.
  24. Beydaghi, H.; Javanbakht, M.; Kowsari, E.; Polymer (Guildf) 87, 26–37. 2016.
    25.
  25. Mombeshora, E.T.; Nyamori, V.O.; Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 18715–18734, 2017.
    26.
  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.
  27. Zeng, X.; Zhang, Y.; Zhang, J.; Hu, H.; Wu, X.; Long, Z.; Hou, X.; Microchem. J. 134, 140–145, 2017.
    28.
  28. Javid Parvar, A.A.; Naderi, R.; Ramezanzadeh, B.; Corr. Sci. 165, 108379, 2020.
    29.
  29. Javidparvar, A.A.; Naderi, R.; Ramezanzadeh, B.; Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 602, 125061, 2020.
    30.
  30. Imani, R.; Emami, S.H.; Faghihi,S.; Phys.Chem.Chem.Phys., 17, 6328-6339, 2015.
    31.
  31. Boorboor Ajdari, F.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Colloid Interface Sci. 509, 189–194, 2018.
    32.
  32. Ehsani, A.; Kowsari, E.; Boorboor Ajdari, F.; Safari, R.; Mohammad Shiri, H.; Colloid Interface Sci. 505, 1158–1164, 2017.
    33.
  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.
  34. Zhu, Q.; Bao, X.; Yu, J.; Yang, R.; Dong, L.; Org. Electron. 27, 143–150. 2015,
    35.
  35. Torrisi, L.; Silipigni, L.; Cutroneo, M.; Torrisi, A.; Vacuum 173, 109175, 2020.
    36.
  36. Azman, N.H.N.; Mamat, M.S.; Lim, H.N.; Sulaiman, Y.; Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 6916–6923, 2018.
    37.
  37. Yan, J.; Huang, Y.; Zhou, S.; Han, X.; Liu, P.; Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 5273–5283, 2019.
    38.
  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.
  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.
  40. Pozveh, A.A.; Kowsari, E.; Hashemi, M.M.; Mirjafari, Z.; Res. Chem. Intermed. 46, 1329–1351, 2020..
    41.
  41. Mahyari, M.; Nasrollah Gavgani, J.; Res. Chem. Intermed. 44, 3641–3657, 2018.
    42.
  42. Hanoon, H.D.; Kowsari, E.; Abdouss, M.; Zandi, H.; Ghasemi, M.H.; Res. Chem. Intermed. 43, 1751–1766, 2017.
    43.
_||_

  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.
  2. Ahirrao, D.J.; Mohanapriya, K.; Jha, N.; Mater. Res. Bull. 108, 73–82, 2018.
    3.
  3. Chen, D.; Feng, H.; Li, J.; Chem. Rev. 112, 6027–6053, 2012.
    4.
  4. Yu, W.; Sisi, L.; Haiyan, Y.; Jie, L.; RSC Adv. 2020, 10, 15328-15345, 2007.
    5.
  5. Yu, W.; Sisi, L.; Haiyan, Y.; Jie, L.; RSC Adv. 10, 15328–15345, 2020.
    6.
  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.
  7. Huang, X.-M.; Liu, L.-Z.; Zhou, S.; Zhao, J.-J. P.; Front. Phys. 15, 1–70, 2020.
    8.
  8. Marlinda, A.R.; Yusoff, N.; Sagadevan, S.; Johan, M.R.; Int. Hydrogen Energy. 45, 11976–11994, 2020.
    9.
  9. Tewatia, K.; Sharma, A.; Sharma, M.; Kumar, A.; Mater. Today Proc. 44, 3933–3938, 2021.
    10.
  10. Radsar, T.; Khalesi, H.; Ghods, V.; Opt. Quantum Electron. 53, 1–38, 2021.
    11.
  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.
  12. Hamilton, C.E.; Lomeda, J.R.; Sun, Z.; Tour, J.M.; Barron, A.R.; Nano Lett. 9, 3460–3462, 2009.
    13.
  13. Bourlinos, A.B.; Georgakilas, V.; Zboril, R.; Steriotis, T.A.; Stubos, A.K.; small, 5, 1841–1845, 2009.
    14.
  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.
  15. Ghouri, Z.K.; Elsaid, K.; Badreldin, A.; Nasef, M.M.; Jusoh, N.W.C.; Abdel-Wahab, A.; Mol. Catal. 516, 111960, 2021.
    16.
  16. Song, H.; Wang, Z.; Yang, J.; Jia, X.; Zhang,Z.; Chem.Eng.j. 324, 51-62, 2017.
    17.
  17. Ajdari, F.B.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Schorowski, M.; Ameri, T.; Electrochim. Acta. 292, 789–804, 2018.
    18.
  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.
  19. Ajdari, F.B.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Solid State Chem. 265, 155–166, 2018.
    20.
  20. Ehsani, A.; Kowsari, E.; Ajdari, F.B.; Safari, R.; Shiri, H.M.; Colloid Interface Sci. 497, 258–265, 2017.
    21.
  21. Azarifar, D.; Khaleghi-Abbasabadi, M.; Res. Chem. Intermed. 45, 199–222, 2019.
    22.
  22. Hanoon, H.D.; Kowsari, E.; Abdouss, M.; Ghasemi, M.H.; Zandi, H.; Res. Chem. Intermed. 43, 4023–4041, 2017.
    23.
  23. Ehsani, A.; Mohammad Shiri, H.; Kowsari, E.; Safari, R.; Torabian, J.; Kazemi, S.; Colloid Interface Sci. 478, 181–187, 2016.
    24.
  24. Beydaghi, H.; Javanbakht, M.; Kowsari, E.; Polymer (Guildf) 87, 26–37. 2016.
    25.
  25. Mombeshora, E.T.; Nyamori, V.O.; Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 18715–18734, 2017.
    26.
  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.
  27. Zeng, X.; Zhang, Y.; Zhang, J.; Hu, H.; Wu, X.; Long, Z.; Hou, X.; Microchem. J. 134, 140–145, 2017.
    28.
  28. Javid Parvar, A.A.; Naderi, R.; Ramezanzadeh, B.; Corr. Sci. 165, 108379, 2020.
    29.
  29. Javidparvar, A.A.; Naderi, R.; Ramezanzadeh, B.; Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 602, 125061, 2020.
    30.
  30. Imani, R.; Emami, S.H.; Faghihi,S.; Phys.Chem.Chem.Phys., 17, 6328-6339, 2015.
    31.
  31. Boorboor Ajdari, F.; Kowsari, E.; Ehsani, A.; Colloid Interface Sci. 509, 189–194, 2018.
    32.
  32. Ehsani, A.; Kowsari, E.; Boorboor Ajdari, F.; Safari, R.; Mohammad Shiri, H.; Colloid Interface Sci. 505, 1158–1164, 2017.
    33.
  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.
  34. Zhu, Q.; Bao, X.; Yu, J.; Yang, R.; Dong, L.; Org. Electron. 27, 143–150. 2015,
    35.
  35. Torrisi, L.; Silipigni, L.; Cutroneo, M.; Torrisi, A.; Vacuum 173, 109175, 2020.
    36.
  36. Azman, N.H.N.; Mamat, M.S.; Lim, H.N.; Sulaiman, Y.; Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 6916–6923, 2018.
    37.
  37. Yan, J.; Huang, Y.; Zhou, S.; Han, X.; Liu, P.; Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 5273–5283, 2019.
    38.
  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.
  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.
  40. Pozveh, A.A.; Kowsari, E.; Hashemi, M.M.; Mirjafari, Z.; Res. Chem. Intermed. 46, 1329–1351, 2020..
    41.
  41. Mahyari, M.; Nasrollah Gavgani, J.; Res. Chem. Intermed. 44, 3641–3657, 2018.
    42.
  42. Hanoon, H.D.; Kowsari, E.; Abdouss, M.; Zandi, H.; Ghasemi, M.H.; Res. Chem. Intermed. 43, 1751–1766, 2017.
    43.

مقالات مرتبط

حقوق این وب‌سایت متعلق به سامانه مدیریت نشریات دانشگاه آزاد اسلامی است.
حق نشر © 1403-1400

صفحه اصلی| عضویت/ ورود| درباره سند| تماس با ما|
[English] [العربية] [en] [ar]