بخشی از مقاله
چکیده:
اصلاح الکتروشیمیایی سطح الکترود کربن شیشه ای در داخل محلولی به غلظت 10میلی مولار مس - - II کلرید و 100میلی مولار پتاسیم کلرید با استفاده از تکنیک پتانسواستایک با اعمال -0/4 ولت و به مدت زمان 180 ثانیه صورت گرفت. در مرحله بعدی، روبش مکرر پتانسیل در محلول 0/1 مول بر لیتر NaOH به منظور تثبیت و فعالسازی نانوذرات مس و تیمار سطح الکترود انجام گرفت. با استفاده از تکنیک میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - مورفولوژی سطح الکترود اصلاح شده توصیف گردید.رفتار الکتروشیمیایی الکترود Cu/GC نسبت به احیای مترونیدازول با استفاده از ولتامتری پالس تفاضلی و ولتامتری چرخهای مورد مطالعه قرار گرفت. تغییرات جریان پیک پاسخ خطی نسبت به افزایش غلظت مترونیدازول در محدوده 1/06 الی 6/25 میکرومولار با استفاده از ولتامتری چرخه ای نشان میدهد. همچنین، الکترود پیشنهادی میتواند برای آنالیز مترونیدازول در نمونه حقیقی دارو مورد استفاده قرار گیرد.
واژه های کلیدی: الکترود کربن شیشه ای ، نانوذرات مس، مترونیدازول، ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی
مقدمه
الکترودهای برهنه با مشکلاتی از قبیل تشکیل رسوب و جذب سطحی مواد مختلف روی سطح الکترود، بالا بودن پتانسیل اکسایش و کاهش بسیاری از ترکیبات در سطح الکترود، وجود پتانسیل مازاد و همچنین رسوب و جذب مواد گوناگون که باعث کاهش تکرارپذیری می شود. این مشکلات کاربرد الکترودهای برهنه را با مشکل روبرو کرده است. از میان معرف های اصلاح کننده نانوذرات فلزات واسطه به دلیل ایجاد ساختارهای با اندازه حفرات منحصر بفرد، پایداری فیزیکی،شیمیایی و حرارتی بالا، ارزان قیمت بودن و در دسترس بودن همیشه مورد توجه پژوهشگران می باشند. 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 نقره در اندازه گیری الکتروکاتالیستی هیدروژن پراکسید مورد استفاده قرار گرفتهاند .[1] درمیان نانوذرات فلزات، نانوذرات CuO واکنش پذیری شیمیایی ویژه ای را به علت تراکم بالای جابجاشدگی و سطح ویژه بالا دارا می باشند.[2]به عنوان مثال ذرات مس هیدروکسید نشانده شده روی الکترود کربن شیشه ای می تواند برای اندازهگیری الکتروکاتالیستی کربوهیدرات به کار گرفته شوند .[3] از الکترودهای بر پایه کربنی اصلاح شده با نانوسیم های مس - - II هیدروکسید برای اندازه گیری برخی داروها استفاده شده است.[4] و همچنین مواد بر پایه مس اکسید، به ویژه در سیستم کاتالیزوری [5] و نوری و الکتریکی [6] به طور گسترده-ای مورد استفاده قرار گرفتهاند. 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 اندازهگیری مترونیدازول، تکنیکهای الکتروشیمیایی مزایایی از قبیل سادگی، هزینه کم، گزینشپذیر بودن و حساسیت بالا را شامل می باشند.در کار پژوهشی حاضر، الکترود کربن شیشهای با استفاده از نانوذرات مس اصلاح گردید و رفتار الکتروشیمیایی الکترود تهیه شده و عوامل تأثیرگذار در اصلاح الکترود مانند سرعت روبش پتانسیل ، پله پتانسیل اعمالی ،مدت زمان روبش پتانسیل ، غلظت محلول حاوی کاتیون مس با استفاده از تکنیکهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت و کارایی آن به منظور الکتروکاتالیز و نیز اندازهگیری مترونیدازول با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت.
بخش تجربی
در کار پژوهشی حاضر به منظور اصلاح سطح الکترود، الکترود کربن شیشه ای در محلول حاوی 10 میلی مولار مس - II - کلرید و 100 میلی مولار پتاسیم کلرید قرار داده شد و با استفاده از تکنیک پتانسواستاتیک به مدت زمان 180 ثانیه و با اعمال پله پتانسیل -0/4 ولت الکترود مورد نظر اصلاح گردید.شکل -1 ولتامتری چرخه ای الکترود اصلاح شده با نانو ذرات مس در داخل محلول سود 0/1 مولار سود با pH=13 به عنوان الکترولیت زمینه با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه را را نشان می دهد.
با سرعت روبش 50 mVs-1
سپس به منظور پایداری و نیز فعالسازی نانوذرات مس نشانده شده بر روی الکترود، الکترود کربن شیشهای اصلاح شده در داخل محلول سود 0/1 مولار قرار گرفت و در گستره پتانسیل -0/5 تا 0/3 ولت با سرعت روبش 100 mVs-1 به تعداد 20 چرخه روبش گردید تا ولتاموگرامهای چرخهای پایداری حاصل شد - شکل - 2 و بدین صورت الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با نانوذرات مس حاصل گردید.در این کار پژوهشی ازتکنیک سه الکترودی استفاده شد. الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با نانوذرات مس به عنوان الکترود کار، الکترود پلاتین به عنوان الکترود کمکی و از
الکترود کالومل اشباع به عنوان الکترود شاهد استفادهگردید.
نتایج و بحث
میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM -
برای نشان دادن رفتار الکتروشیمیایی مترونیدازول بر روی الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با نانوذرات مس، ولتاموگرامهای چرخهای الکترود کربن شیشهای عاری از اصلاحگر و الکترود کربن شیشهای اصلاح شده در حضور و در غیاب مترونیدازول در داخل محلول سود 0/1 مولار با pH=13 به عنوان الکترولیت زمینه و در شرایط کاری بهینه رسم شده است - شکل . - 4
نتیجه گیری
تکنیک پتانسیواستاتیک به مدت زمان180 ثانیه برای ترسیب نانوذرات مس بر روی الکترود کربن شیشهای بکار گرفته شد. تصاویر SEM از سطح الکترود کربن شیشهای نیز مؤید ترسیب نانوذرات میباشد. الکترود اصلاح شده رفتار الکتروکاتالیستی و حساسیت خوبی برای اندازهگیری مترونیدازول از خود نشان داد و نیز از روش ولتامتری پالس تفاضلی برای محاسبه حدتشخیص روش استفاده گردید.
تقدیر و تشکر
نویسندگان این مقاله مراتب قدردانی خود را از دانشگاه تبریز بخاطر حمایتهای مادی و معنوی این کار پژوهشی اعلام میدارند.
