بخشی از مقاله
چکیده
ترسیب الکتروشیمیایی نانوذرات کبالت از داخل محلولی شامل 0/01 مول بر لیتر CoSO4 و 0/1 مول بر لیتر Na2SO4 با استفاده از روبش مکرر پتانسیل بر روی الکترود کربن شیشهای صورت گرفت. در مرحله بعدی، روبش مکرر پتانسیل در محلول 0/1 مول بر لیتر NaOH به منظور تثبیت و فعالسازی نانوذرات کبالت انجام گرفت. مورفولوژی سطحی نانوذرات کبالت هیدروکسید با استفاده از تکنیک میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - توصیف گردید. فعالیت الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده نسبت به احیای مترونیدازول با استفاده از ولتامتری پالس تفاضلی و ولتامتری چرخهای مورد مطالعه قرار کرفت. تغییرات جریان پیک پاسخ خطی نسبت به افزایش غلظت مترونیدازول در محدوده 6/95 الی 983 میکرومولار، با حد تشخیص 3/12 میکرومولار، با استفاده از ولتامتری پالس تفاضلی نشان میدهد. همچنین، سنسور پیشنهادی میتواند برای آنالیز مترونیدازول در نمونههای دارویی مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
به دلیل نقش بسیار مهم مترونیدازول در صنایع دارویی، اندازهگیری آن در نمونههای دارویی و بیولوژیکی از اهمیت بالایی برخوردار است. در میان روشهای مختلف برای اندازه-گیری مترونیدازول، تکنیکهای الکتروشیمیایی مزایایی از قبیل سادگی، هزینه کم، گزینشپذیر بودن و حساسیت بالا را شامل میباشند. ویژه بالا، هدایت عالی و فعالیت کاتالیستی به عنوان کاتالیست برای بهبود عملکرد حسگرهای الکتروشیمیایی بر روی سطوح الکترود مورد استفاده قرار میگیرند. خواص الکتروکاتالیستی نانوذرات فلزی پتانسیل لازم برای انجام واکنشهای الکتروشیمیایی را کاهش داده و نیز پاسخهای الکتروشیمیایی را بطور قابل ملاحظهای افزایش میدهد.
به عنوان مثال نانوذرات پلاتین و نانوذرات نقره برای کاهش الکتروکاتالیستی H2O2، مورد استفاده قرار گرفتهاند .[1] در میان نانوذرات مختلف، الکترودهای اصلاح شده بر پایه نانوذرات کبالت توجه قابل ملاحظهای را به دلیل فعالیت الکتروکاتالیستی خوب و نیز هزینه کم به خود جلب کردهاند .[2] برای مثال نانوذرات Pt-Co ترسیب داده شده بر روی نانولولههای کربنی تک دیواره می-توانند برای اندازهگیری متانول به کار گرفته شوند .[3] نانوذرات کبالت ترکیب شده با نانولولههای کربنی تک دیواره نیز برای اندازهگیری نیتریت به کار گرفته شدند [4] و همچنین مواد بر پایه کبالت، به ویژه در سیستم ذخیرهسازی انرژی [5] و فیلمهای نازک الکتروکرومیک [6] به طور گستردهای مورد استفاده قرار گرفتهاند.
اغلب برای ترسیب فلزات، تکنیکهای الکتروشیمیایی به دلیل تشکیل فیلمهای یکنواخت و بسیار نازک با درجه چسبندگی بالا به کار گرفته میشوند. ویژگیهای این گونه فیلمها را میتوان با بهینه کردن برخی از پارامترهای موثر مانند: غلظت یون فلزی، تعداد چرخههای روبش پتانسیل، غلظت الکترولیت و ... بهبود بخشید. در کار پژوهشی حاضر، الکترود کربن شیشهای با استفاده از نانوذرات کبالت اصلاح گردید و رفتار الکتروشیمیایی الکترود تهیه شده با استفاده از تکنیکهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت و کارایی آن به منظور الکتروکاتالیز و نیز اندازهگیری مترونیدازول با استفاده از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی بررسی قرار گرفت.
بخش تجربی
در این کار پژوهشی ازتکنیک سه الکترودی استفاده گردید. الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با نانوذرات هیدروکسید کبالت به عنوان الکترود کار، الکترود پلاتین به عنوان الکترود کمکی و از الکترود کالومل اشباع - SCE - به عنوان الکترود شاهد استفاده گردید. در این روش به منظور اصلاح الکترود در ابتدا الکترود کربن شیشهای در محلولی از کبالت - II - سولفات 0/01 مولار و سدیم سولفات 0/1 مولار قرار گرفت و الکترود کربن شیشهای با اعمال 20 چرخه در محدوده پتانسیل صفر الی -1/1 ولت و با سرعت روبش 50 mVs-1 توسط روش ولتامتری چرخهای اصلاح گردید - شکل - 1 و سپس به منظور پایداری و نیز فعالسازی نانوذرات کبالت بر روی الکترود، الکترود کربن شیشهای اصلاح شده در داخل محلولی از سود 0/1 مولار قرار گرفت و در گستره پتانسیل صفر الی 0/4 ولت با سرعت روبش 50 mVs-1 روبش گردید تا اینکه ولتاموگرامهای چرخهای پایداری حاصل گردید - شکل. - 2 و بدین صورت الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با نانوذرات هیدروکسید کبالت حاصل گردید.
نتایج و بحث
میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM -
شکل -4 ولتاموگرامهای چرخهای الکترودکربن شیشهای اصلاح نشده در محلول بافر فسفات 0/2 مولار - pH=7 - در غیاب مترونیدازول - a - ، در حضور 1 mM مترونیدازول - c - ، الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با نانوذرات کبالت هیدروکسید در غیاب مترونیدازول - b - و در حضور 1 mM مترونیدازول - شکل -5 ولتاموگرامهای پالس تفاضلی الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با نانوذرات کبالت هیدروکسید حاصل از افزایش غلظتهای مختلف مترونیدازول را نشان میدهد. نمودار معیارگیری رسم شده از نتایج ولتامتری پالس تفاضلی - DPV - نشان میدهد که تغییرات جریان دماغه نسبت به غلظت مترونیدازول در محدوده 6/95 الی 983 میکرومولار از حالت خطی تبعیت میکند. و نیز حد تشخیص این روش 3/12 میکرومولار بدست آمد.
