سنتز سونوشیمیایی و شناسایی نانوذرات کبالت اکسید و مطالعه کاربرد آنها در کمی-لومینسانس تقویت شده ی لومینول
First Statement of Responsibility
مریم سادات آل احمدی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۰
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۸۳ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
شیمی فیزیک نانوشیمی
Date of degree
۱۴۰۰/۰۶/۲۴
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
طی سال¬های اخیر، تحقیقات گسترده¬ای در مورد اکسید فلزات واسطه انجام شده است. در این میان کبالت اکسید به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی استثنایی و کاربردهای مهمی که در زمینه های متفاوت دارد، توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. تولید کبالت اکسید با اندازه و شکل متفاوت، هنوز یک فرآیند چالش برانگیز است. در این پروژه، نانوذرات کبالت اکسید به دو روش مختلف ساده، تک مرحله¬ای و مقرون به صرفه، بدون استفاده از ابزار و مواد پیچیده، از طریق فرآیند سونوشیمیایی تولید شده است. و هر یک از نمونه¬های کبالت اکسید حاصل به دو روش مختلف E-1 و E-2 نام¬گذاری شده¬اند. برای شناسایی نمونه¬های تولید شده روش¬های شناسایی پراش اشعه¬ی x (XRD)، تخلخل سنجی (BET) و تصویربرداری الکترونی عبوری (TEM) به کار برده شد. تکنیک XRD برای تعیین ساختار کریستالی و فاز نانوذرات، BET برای توصیف ماهیت متخلخل نانوذرات و TEM برای بررسی ساختار و مورفولوژی نانوذرات استفاده شد. در مرحله¬ی بعدی اثر نانوذرات کبالت اکسید به عنوان کاتالیزگر برای سیستم کمی¬لومینسانس (CL) لومینول- هیدروژن پراکسید مطالعه شد. علت این انتخاب، داشتن مقیاس نانو و سطح ویژه وسیع می¬باشد. همچنین این نانوذرات در مقایسه با کاتالیزورهای رایج یونی مثل Co2+، Fe3+، Cu2+ که در سیستم کمی-لومینسانس لومینول- هیدروژن پراکسید استفاده می¬شوند، می¬توانند سایت¬های فعال بیشتری ایجاد کنند و بنابراین فعالیت کاتالیستی منحصر به فردی نشان دهند. و در نهایت از این سیستم برای تشخیص و اندازه-گیری هیدروژن پراکسید و گلوکز تحت شرایط بهینه استفاده شد. میان شدت CL سیستم طراحی شده و غلظت هیدروژن پراکسید و گلوکز رابطه¬ی خطی مشاهده شد. محدوده¬ی خطی برای هیدروژن پراکسید در غلظت¬های 0.25-10 pM برای نمونه¬ی E-1 و 0.25-9 pM برای نمونه¬ی E-2، و برای گلوکز در غلظت¬های 0.5-20 nM برای نمونه¬ی E-1 و 1-30 nM برای نمونه¬ی E-2، به دست آمد. حد تشخیص روش پیشنهادی برای اندازه¬گیری هیدروژن پراکسید برای هر یک از نانوذرات E-1 و E-2 به ترتیب 0.09 و 0.07 پیکومولار و برای انداز¬گیری گلوکز برای هر یک از نانوذرات E-1 و E-2 به ترتیب 0.16 و 0.20 نانومولار به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی (RSD%) برابر 2.19 و 1.15 به ترتیب برای هر یک از نمونه¬های E-1 و E-2 برای هیدروژن پراکسید، و برابر 1.43 و 2.88 به ترتیب، برای هر یک از نمونه¬های E-1 و E-2 به دست آمد
Text of Note
Within recent years, extensive investigation has given to the transition metal oxides. Cobalt oxide, meanwhile, has attracted more attention due to its exceptional physical and chemical properties and its important applications in various fields. The synthesis of Co3O4 of various sizes and morphologies is still a challenging process. In this project, Co3O4 NPs are synthesized through 2 facile, one-step and cost-effective routes, without using any complicated materials or instruments, through sonochemical process. Each sample was named E-1 and E-2. XRD, BET and TEM were used to characterizing the produced NPs. XRD technique was used to determine the crystal structure and phase of NPs, BET to describe the porous nature of NPs and TEM to investigate the structure and morphology of NPs. In the next step, the effect of as-synthesized Co3O4 NPs as a catalyst for the luminol-H2O2 CL system was studied. Co3O4 NPs were appointed since they have nanoscale and large specific surface area. Also, these NPs can form more active sites and thus show unique catalytic activity compared to common ionic catalysts such as Co2+, Fe3+, Cu2+ used in the luminol-H2O2 CL system. Finally, this system was used to detect and measure H2O2 and glucose under optimal conditions. A linear relationship was observed between the CL intensity of the designed system and the concentration of H2O2 and glucose. Linear range for H2O2 at concentrations of 0.25-10 pM for sample E-1 and 0.25-9 pM for sample E-2, and for glucose at concentrations of 0.5-20 nM for sample E-1 and 1-30nM was obtained for the E-2 sample. LOD of the proposed method for measuring H2O2 for each of the E-1 and E-2 NPs is 0.09 and 0.07 pM, respectively, and for measuring glucose for each of the E-1 and E-2 nanoparticles, respectively, 0.16 and 0.20 nM was obtained. Relative standard deviation (RSD%) of 2.19 and 1.15 for each of the E-1 and E-2 samples for H2O2, and 1.43 and 2.88 for each of the E-1 and E-2 was obtained.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Sonochemical synthesis and characterization of Co3O4 nanoparticles and study of their application in enhanced luminol chemiluminescence