مشخصات پژوهش

عنوان	توسعه و کاربرد آپتاسنسورها، چارچوب‌های فلزی-آلی بر پایه نانوذرات مغناطیسی و پلیمرهای قالب مولکولی در اندازه‌گیری فلزات و ترکیبات دارویی به روش اسپکتروسکوپی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	پیش‌تغلیظ، As(III)، چارچوب فلزی-آلی مغناطیسی ، طیف سنجی جذب اتمی الکتروترمال
چکیده	چکیده بخش اول: در این بخش یک روش بسیار حساس مبتنی بر آپتامر برای تعیین Hg (II) طراحی شد. در ابتدا آپتامر اختصاصی جیوه به نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شده با سیلیس (magNPs) متصل شد. سپس، توالی مکمل به ترکیبی متشکل از گرافن و نقاط کوانتومی CdS (Gr-CdS) متصل شد. با اختلاط دو جزء، یک دوبلکس از نوع magNP-ssDNA-Gr/CdS تولید می‌شود. در حضور یون‌های Hg(II)، ساختار پایدار thymine-Hg2+-thymine تشکیل شده و منجر به آزاد شدن Gr/CdS می‌شود. سپس نیروی مغناطیسی خارجی برای حذف کمپلکس باقی مانده استفاده شد. Graphene-CdS آزاد شده توسط HNO3 تجزیه شد و به کوره گرافیت AAS تزریق شد که مقدار قابل شناسایی کادمیوم متناسب با غلظت جیوه (II) در نمونه است. تحت شرایط بهینه، روش دارای پاسخ خطی در محدوده غلظت 2.50 aM تا 0.25 nM و حد تشخیص 7.6 aM (at S/N = 3) است. همچنین گزینش پذیری بالایی برای Hg (II) نسبت به سایر یون‌های فلزی دارد. کلمات کلیدی: آپتامر،Hg2+، طیف سنجی جذب اتمی بخارات سرد، طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیتی بخش دوم: در این بخش چارچوب فلزی-آلی مغناطیسی بر پایه نانوذرات مغناطسی Fe3O4، Cu(II) و لیگاند 1و3و5 بنزن تری کربوکسیلیک اسید به عنوان جاذب برای استخراج فاز جامد (SPE) برای اندازه‌گیری مقادیر ناچیز Pb(II)در نمونه‌های آب وکاهو سنتز شد. یون‌های سرب (II) توسط MOF مغناطیسی جذب شده و به راحتی توسط آهنربا جدا می‌شود بنابراین، نیاز به فیلتراسیون یا سانتریفیوژ نیست. یون‌های آنالیت توسط HCl 0.5 mol·L-1 واجذب شده و از طریق طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیت تجزیه و تحلیل شدند. جاذب تهیه شده با استفاده ازSEM ، EDS و FT-IR مورد مطالعه قرار گرفت. تحت شرایط بهینه، روش دارای محدوده خطی 0.1–50 μg·L-1بود. حد تشخیص و حد کمی برای سرب به ترتیب 0.026 و0.08 μg·L-1 بود. نتایج نشان داد که جاذب تهیه شده دارای گزینش‌پذیری بالایی برای Pb2+ حتی در حضور سایر یون‌های فلزی مزاحم است. کلمات کلیدی: پیش‌تغلیظ،Pb(II) ، چارچوب فلزی-آلی مغناطیسی ، طیف سنجی جذب اتمی کوره گرافیتی بخش سوم: در این بخش یک روش جدید آماده‌سازی نمونه مبتنی بر میکرو استخراج در سرنگ پر شده برای پیش‌تغلیظ کوئرستین قبل از تعیین اسپکتروفتومتری آن توسعه داده شد. از پلیمر قالب مولکولی به عنوان مواد پر شده در سرنگ برای راندمان استخراج بالاتر استفاده شد. ابتدا پودر شیشه به عنوان ماده بستر به دلیل هزینه کم و در دسترس بودن اصلاح شد و سپس پلیمر قالب مولکولی به روش سل-ژل با استفاده از 3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان به عنوان مونومر عاملی و تترا اتیل ارتوسیلیکات به عنوان اتصال دهنده عرضی سنتز شدند. ترکیبی از پلیمر قالب مولکولی و روش میکرو استخراج در سرنگ پر شده، گزینش‌پذیری و حساسیت را افزایش می‌دهد. مورفولوژی سطح و گروه‌های عاملی پلیمر قالب مولکولی تهیه شده با استفاده از تکنیک‌های FT-IR، SEM، EDS و TGA مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای مختلف تأثیرگذار بر راندمان استخراج مانند تأثیر تعداد چرخه‌های جذب/واجذب نمونه، نوع و حجم حلال واجذبی، pH محلول نمونه و مقادیر پلیمر قالب مولکولی بهینه‌ شدند. تحت شرایط بهینه، روش پیشنهادی محدوده خطی 0.01 - 5 µg mL-1 و حد تشخیص 3.68 ng mL-1 را نشان می‌دهد. انحراف استاندارد نسبی برای تعیین سه تکرار 1 µg mL-1 از کوئرستین 1/2% بود. روش پیشنهادی با موفقیت برای استخراج انتخابی کوئرستین از نمونه‌های چای و قهوه استفاده شد. کلمات کلیدی: پودر شیشه، میکرو استخراج در سرنگ پر شده، پلیمر قالب مولکولی، کوئرستین بخش چهارم: در این بخش چارچوب فلزی-آلی مغناطیسی با رشد لایه‌های نازک H3BTC که توسط گروه‌های کربوکسیل به نانوذرات Fe3O4 متصل شده‌اند، سنتز شد و برای پیشتغلیظ مقادیر ناچیز از As(III) قبل از طیف‌سنجی جذب اتمی کوره گرافیت استفاده شد. ابتدا یون‌های As(III) روی سطح نانوذرات در MOF مغناطیسی جذب می‌شود. که در این فرآیند، As(III) با یکی از گروهای کربوکسیل آزاد MOF وارد واکنش می‌شود و به صورت کوالانسی جذب ساختار می‌شود. سپس به دلیل خاصیت مغناطیسی جاذب، MOF مغناطیسی بر روی سطح الکترود آهن پوشیده از فولاد ضد زنگ جمع شده و با اعمال پتانسیل در یک سل الکتروشیمیایی دو الکترودی، آرسنیک جذب شده به As(V) و As(III) تبدیل شده و واجذب می‌شود و در بافر استات تغلیظ می‌شود. عوامل متعددی که ممکن است بر فرآیند پیش‌تغلیظ و استخراج As(III) تأثیر بگذارند، از جمله pH نمونه، مقدار جاذب، زمان جذب/واجذب و ولتاژ بهینه شدند. ایزوترم جذب نشان داد که جذب As(III) بهترین برازش را با مدل ایزوترم فروندلیچ دارد و حداکثر ظرفیت جذب 91.32 mg/g بود. در شرایط بهینه، روش پیشنهادی محدوده خطی 0.04-5.0 µg L-1 و حد تشخیص 0.01 µg L-1 را نشان داد. روش پیشنهادی گزینش پذیری بالایی را برای اندازه گیری As(III) در حضور سایر یون‌های فلزی مداخله‌گر نشان داد و برای تعیین As(III) در نمونه آب و برنج استفاده شد.
پژوهشگران	سلیمان بهار (استاد راهنما)، رحمان حلاج (استاد راهنما)، آرمان شریفی (دانشجو)