دانلود پروژه:ساخت حسگر الکتروشیمیایی جهت تشخیص و اندازه گيري کلسترول درموادغذایی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                      صفحه

چكيده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1

مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2

فصل اول: مقدمه­ای بر روش­های الکتروشیمی تجزیه­ای

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

1-1- انواع نانو حسگرها…………………………………………………………………………………………………………………….4

1-2- حسگرهای شیمیایی …………………………………………………………………………………………………………………4

1-3- انواع حسگرهای شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………..5

1-3-1- حسگرهای گرمایی…………………………………………………………………………………………………………….6

1-3-2- حسگرهای جرمی………………………………………………………………………………………………………………7

1-3-3- حسگرهای الکتروشیمیایی…………………………………………………………………………………………………..8

1-3-4- حسگرهای نوری شیمیایی………………………………………………………………………………………………….8

1-4- حسگرهای سنتزی…………………………………………………………………………………………………………………….9

1-5- مواد مورد استفاده در ساخت حسگرها………………………………………………………………………………………. 9

1-5-1- مواد کلاسیک…………………………………………………………………………………………………………………….9

1-5-2- پلیمرها…………………………………………………………………………………………………………………………..10

1-6-کاربردهای بیولوژیکی و دیگر کاربردهای الکترودهای نانویی با خواص ویژه…………………………………..12

1-7- الکترودهایی با مساحت سطح زیاد…………………………………………………………………………………………….13

1-8- روش های اصلاح الکترود……………………………………………………………………………………………………….14

1-9- فعال سازی سطح الکترود وانواع آن…………………………………………………………………………………………..14

1-9-1- پولیش دادن…………………………………………………………………………………………………………………….14

 1-9-2- فعال سازی حرارتی………………………………………………………………………………………………………..14

1-9-3- فعال سازی لیزری……………………………………………………………………………………………………………14

1-9-4- فعال سازی با امواج صوتی- رادیویی…………………………………………………………………………………15

1-9-5-فعال سازی با حلال…………………………………………………………………………………………………………..15

1-10- الکترودهای اصلاح شدۀ شیمیایی……………………………………………………………………………………………15

1-11- انواع روش های شیمیایی اصلاح سطح الکترودها …………………………………………………………………….15

1-11-1- اصلاح الکترود توسط ترکیبات نانوساختار ……………………………………………………………………….15

1-11-2- اصلاح الکترودها توسط تک لایه های خود انباشته…………………………………………………………….15

1-11-3-  اصلاح سطح الکترودها توسط روش سل- ژل………………………………………………………………….16

1-11-4- اصلاح الکترودها توسط مواد پلیمری ………………………………………………………………………………17

فصل دوم:تاریخچه

 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………20

فصل سوم: بخش تجربی

3–1- مواد و واکنشگرها…………………………………………………………………………………………………………………..24

3-2- تهيه بافرها……………………………………………………………………………………………………………………………..24

3-3- دستگاهوري ………………………………………………………………………………………………………………………….25

3-4- نرم افزارهای مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………..25

3-4-1- نرم افزار 797VA Computrace ……………………………………………………………………………………….25

3-4-1- الف بخش Main ……………………………………………………………………………………………………………25

3-4–1- ب بخشExploratory Specification ………………………………………………………………………………26

3-4–1- ج بخش Exploratory Curves ………………………………………………………………………………………..26

3-5- اندازهگیری الکتروشیمیایی به روش امپدانس  ……………………………………………………………………………27

3-6- مطالعاتpH  متری…………………………………………………………………………………………………………………29

3-7- آماده سازی دستگاه والکترود…………………………………………………………………………………………………….29

3-8- اماده سازی نمومه های حقیقی  ……………………………………………………………………………………………….29

3-9- اندازه گیری های ولتامتری کلسترول………………………………………………………………………………………….30

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- اصلاح سازی سطح الکترود و ساخت الکترود…………………………………………………………………………….32

4-2- مطالعه  طیف سنجی امپدانس از سطح الکترود اصلاح شده …………………………………………………………33

4-3- مطالعهSEM از سطح الکترود اصلاح شده”طلا/پلی پیرول/کلسیم لانتان”………………………………………34

4-4- بهینه کردن پارامترهای دستگاهی و شیمیایی……………………………………………………………………………….35

4-4-1- اثر pH ………………………………………………………………………………………………………………………….35

4-4-2- اثر غلظت نمک الکترولیت  ……………………………………………………………………………………………..37

4-4-3- اثر پارامتر های دستگاهی………………………………………………………………………………………………….38

4-4-3- الف- اثر سرعت …………………………………………………………………………………………………………….38

4-4-3- ب رسم منحنی کالیبراسیون(اثر غلظت) …………………………………………………………………………….39

4-5- بررسی اثر مزاحمت ها…………………………………………………………………………………………………………….40

4-6- کاربرد حسگر در نمونه های حقیقی………………………………………………………………………………………….41

فصل پنجم: نتيجه گيري و پیشنهادات

5-1- نتيجه گيري……………………………………………………………………………………………………………………………43

5-2-ارائه بيشنهادات جهت کارهای بعدی………………………………………………………………………………………….44

منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………………45

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                      صفحه

جدول 1-1- فهرستی از مواد مورد استفاده در انواع حسگرها ………………………………………………………………………10

جدول 4 -1- اثر مزاحمت گونه های مختلف آلی و معدنی بر روی پاسخ الکترود اصلاح شده، نسبت  به غلظت
40  نانو مولار  از کلسترول……………………………………………………………………………………………………………………..40

جدول 4-2-  نمونه های طبیعی اندازه گیری مقدار کلسترول در نمونه های غذایی در حضور حسگر طراحی شده با تعداد تکرار ( 5 تایی)………………………………………………………………………………………………………………………………41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                                                      صفحه

نمودار 4-1- موج ولتامو گرام چرخه ای مربوط به 40 نانو مولار از کلسترول برروی سطح (الف)الکترود خالص طلا(ب)الکترودطلای لایه نشانی شده با پلی پیرول (ج)الکترود اصلاح شده طلا با لیگاند کلسیم لانتان………………32

نمودار4-2- طیف های امپدانس اسپکتروسکوپی  در حضور 0.5مولار ذوج هگزاسیانوفرات برروی ( الف) سطح طلای عریان (ب) سطح طلای اصلاح شده با پلی پیرول(ج)سطح طلای اصلاح شده با نانو ذرات کلسیم لانتان….33

نمودار 4-3-  الف وب): اثر pH  بر پاسخ  الکترود اصلاح شده در حضور محلول 40 نانو مول بر میلی لیتر از کلسترول در حضور الكترود اصلاح شده̎ طلا/پلی پیرول-زئولیت کلسیم لانتان………………………………………………..36

نمودار4-4- منحنی پتانسیل بر حسب تغییرات pH مربوط به رفتار ولتامتری چرخه ای 40 نانومولار از کلسترول..36

نمودار4-5- جریان دریافتی بر حسب تغییرات سرعت…………………………………………………………………………………38

نمودار4-6- جریان دریافتی برحسب تغییرات غلظت…………………………………………………………………………………..39

نمودار 4-7- منحنی  استاندارد نسبی پاسخ الکترود اصلاح شده  نسبت به غلظت های مختلف ازکلسترول تحت شرایط بهینه شده……………………………………………………………………………………………………………………………………..39

                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشكال

عنوان                                                                                                                      صفحه

شکل 1-1- شمایی از یک حسگر شیمیایی…………………………………………………………………………………………………..5

شکل 1-2- یک حسگر گرمایی با لایه دوگانه، ML، لایه تغییر شکل دهنده مغناطیسی، GL و لایه چسب، CL….6

شکل 1-3- نمونه ای از یک حسگر جرمی نوع SAW…………………………………………………………………………………7

شکل1-4- ساختار پوشش های پلیمری متداول: الف) نافیون، ب) پلی وینیل فروسن، ج) پلی وینیل پیریدین،
د) پلی پیرول…………………………………………………………………………………………………………………………………………17

شکل 2-1- ساختار کلسترول……………………………………………………………………………………………………………………21

شکل 3-1- الف) شماتیک دستگاه اتولب متروهم مدل 797VAب)طرحی از الکترودهای سخت مطالعه شده در این مطالعه شیمیایی………………………………………………………………………………………………………………………………….24

شکل 3-2-بخشMain…………………………………………………………………………………………………………………………….25

شکل  3-3-بخش Exploratory Specification………………………………………………………………………………………….26

شکل  3-4- بخش Exploratory Curves………………………………………………………………………………………………….27

شکل  3-5-شماتیک مدوله کننده FRA به روش پتانسیواستاتیک…………………………………………………………………28

شکل 4-1-الف-SEM از سطح الکترود طلای اصلاح نشده…………………………………………………………………………34

شکل 4-1-ب- SEM از سطح الکترود طلای اصلاح شده پلی پیرول……………………………………………………………34