طراحی الکترود با نانو ذرات گرافن اکسید/ اکسیدآهن / زیر¬کونیوم جهت اندازه¬گیری یون نیتریت در سوسیس

Abstract

چکیده مقدمه و هدف: با توجه به نقش نیتریت¬ها و نیترات¬ها در ایجاد بیماری مزمن مانند سرطان¬ها و حساسیت بالا سازمان¬های ذیربط در تعیین مقادیر این ترکیبات در منابع غذایی، شناسایی و تعیین سریع، دقیق و اقتصادی مقادیر آن¬ها، در سال¬های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. از بین روش¬های مختلف اندازه¬گیری نیتریت در مواد غذایی، روش¬های الکتروشیمیایی بوسطه ارزان بودن، داشتن حساسیت بالا و زمان پاسخ¬دهی سریع و عدم نیاز به اپراتور آموزش دیده توجه محققین را به خود جلب نموده است. در این راستا، این مطالعه با هدف طراحی سنسورهای الکتروشیمیایی اصلاح شده با نانوکامپوزیت اکسید گرافن / اکسید آهن / زیرکونیوم جهت اندازه¬گیری یون نیتریت (NO2-) در نمونه غذایی سوسیس طراحی شد. مواد و روش¬ها: جهت ارزیابی میزان نیتریت، الکترودی بر اساس نانوکامپوزیت گرافن اکسید/ اکسید آهن / زیرکونیوم طراحی شد. به این منظور، ابتدا نانوکامپوزیت گرافن اکسید/ اکسید آهن /زیرکونیوم سنتز و خواص ساختاری نانوکامپوزیت با استفاده از تصاویر TEM، XRD، FE-SEM-EDS، FTIR ارزیابی و پس از تایید بر روی الکترود کربنی مورد نظر نشانده شد. رفتار الکتروکاتالیتیکی الکترود اصلاح شده نسبت به اکسیداسیون یون نیتریت در نمونه سوسیس با استفاده از روش ولتامتری ارزیابی و نتایج توسط نرم افزار GPES با ورژن 7/4 ثبت شد. درادامه بررسی¬های لازم جهت دستیابی به شرایط بهینه انجام آزمایش¬های الکتروشیمیایی صورت گرفت و پس از آن ویژگی¬ها و میزان حساسیت و حد تشخیص الکترود طراحی شده در اندازه گیری میزان نیتریت در نمونه های غذایی سوسیس بررسی شد. یافته¬ها: ویژگی¬های ساختار درونی و مورفولوژی سطح نانوکامپوزیت سنتز شده توسط تصاویر TEM، XRD، FE-SEM-EDS، FTIR تایید شد. نتایج به دست آمده از بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترود نشان داد، الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت اکسید گرافن / اکسید آهن / زیرکونیوم در غلظت 9 میکرومولار و 7=pH منجر به دریافت بهترین نتایج شد. ماهیت جریان در سطح الکترود اصلاح شده از نوع انتشاری و حساسیت آن در شناسایی نیتریت در حضور گلوکز، نیترات پتاسیم و سولفات سدیم قابل قبول بود و هیچ¬گونه تداخلی در نتایج الکتروشیمیایی مشاهده نگردید. حد تشخیص الکترود اصلاح شده برابر با 01/ 3 بود و نتایج حاصله از اندازه¬گیری یون نیتریت در نمونه واقعی (ppm24)، قابل قیاس با روش اسپکتوفتومتری (ppm25) بود. نتیجه¬گیری: الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت اکسید گرافن / اکسید آهن / زیرکونیوم دارای حساسیت و دقت بالا در اندازه¬گیری یون نیتریت در فرآورده¬های گوشتی در مقایسه با روش اسپکتوفتومتری می¬باشد و می¬تواند به عنوان یک روش جایگزین معرفی گردد. واژگان کلیدی: گرافن اکسید، اکسید آهن، زیرکونیوم، نیتریت