سنتز نانوكامپوزيت گرافن-پليمر رساناي پلي كتكول با روش الكتروپليمريزاسيون براي استفاده در حسگر هاي الكتروشيميايي

Synthesis of Graphene- Poly Catechol Conductive Polymer Nanocomposite Production by Electropolymerization for use in electrochemical sensors

يكي از موادي كه در ساخت حسگرها مورد استفاده قرار مي گيرند، نانو كامپوزيت ها هستند. اجزاء نانوكامپوزيت بر اثر برهمكنش سطحي بين ماده پايه و مواد پركننده، از خواص بهتري نسبت به ساير مواد برخوردار مي باشند. هدف از انجام اين پژوهش، سنتز نانوكامپوزيتي شامل گرافن و پلي كتكول به عنوان يك پليمر رسانا براي استفاده در حسگر هاي الكتروشيميايي است. از روش الكتروپليمريزاسيون براي سنتز نانو كامپوزيت مورد پژوهش، استفاده شد كه گرافن به عنوان فاز زمينه و پلي كتكول به عنوان فاز تقويت كننده انتخاب گرديد. تصاوير SEM از نانو كامپوزيت سنتز شده نشان داد كه اين تركيب، داراي مورفولوژي بسيار متخلخل متشكل از ساختاري ورقه اي مانند است. از سديم نيتريت براي انجام عمل اكسايش بر روي سطح الكترود اصلاح شده استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه حسگر الكتروشيميايي ساخته شده در محدوده وسيعي از غلظت ماده نيتريت داراي پاسخي خطي بوده و مي تواند براي اندازه گيري كمي اين گونه استفاده شود. با استفاده از شيب منحني كاليبراسيون براي گونه مورد بررسي، حد تشخيص اين حسگر الكتروشيمايي براي نيتريت برابر با µM 741/0 محاسبه شد. نتايج نشان داد كه نانوحسگر سنتز شده به دليل داشتن حساسيت بالا، پاسخ خطي مطلوب، پايداري قابل قبول و متاثر نبودن از سوي مزاحمت ها، مي تواند به عنوان عنصرحسگر مورد استفاده قرار گيرد. همچنين به كارگيري نانوصفحات گرافن كه از خصوصيات موثري جهت كاهش مقاومت در برابر انتقال الكترون و افزايش رسانايي در سطح الكترود برخوردار است، توانست باعث فراهم شدن يك سطح بسيار مناسب با مساحت سطح ويژه ي بالا براي استفاده در نانو كامپوزيت شود.

One of the materials used in the manufacture of sensors is nanocomposites. Nanocomposite components have better properties than other materials due to the surface interaction between the base material and the filler. The aim of this study was to synthesize nanocomposites including graphene and polytechnic as a conductive polymer for use in electrochemical sensors. Electropolymerization method was used to synthesize nanocomposite. Graphene was chosen as the phase and poly catechol phase as a reinforcing phase and this polymer material was distributed on a wide range of graphene. SEM images of synthesized nanocomposites showed that this composition has a very porous morphology consisting of a sheet-like structure. Sodium nitrite and barium sulfate were used for oxidation on the modified electrode surface. The results showed that the electrochemical sensor made in a wide range of concentrations of nitrite has a linear response and can be used for quantitative measurement of these two species. Using calibration curve slope for the two studied species, the detection limit of this electrochemical sensor for nitrite was calculated to be 0.741 μM for nitrite. The results showed that synthesized nano sensor could be used as an anesthetic due to high sensitivity, optimal linear response, acceptable stability and not interference with interference. The use of graphene nanoscopes, which has the most effective properties to reduce electron transfer resistance and increase conductivity at the electrode surface, has been able to provide a very suitable surface with a high surface area for use in nanosized composites.