مطالعه نورتابی شیمیایی ناشی از واکنش بیس(6،4،2-تری کلرو فنیل)اگزالات و هیدروژن پراکسید در حضور تعدادی از مولکول های فلوئورسر و تهیه حسگرهای نوری برای برخی از کاتیون های فلزی

چکیده مشخصات نورتابی شیمیایی ناشی از واکنش بیس (2،4،6- تری کلروفنیل) اگزالات (tcpo) و هیدروژن پراکسید در حضور هفت مشتق جدید فوران و کاتالیزور بازی سدیم سالیسیلات به تفصیل مطالعه شد. مشتقات جدید فوران به عنوان فلوئورسر آبی رنگ عمل می کنند. وابستگی ویژگی های طیف نورتابی حاصل از هر مشتق، مانند شدت نورتابی، بازده کل نورتابی، زمان لازم برای رسیدن به حداکثر شدت نورتابی و ثابت های سرعت بالا آمدن ( kr) و نزول ( kf) نورتابی، به غلظت اجزای دخیل در واکنش توسط برازش کامپیوتری منحنی های شدت-زمان نورتابی بررسی شد. همچنین اثر تغییر دمای محلول ها بر پارامتر های سینتیکی نورتابی شیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. انرژی فعال سازی مرحله ی بالا آمدن (ear ) و نزول نورتابی (eaf ) از نمودار های آرنیوس و سایر پارامتر های فعال سازی نظیر ?h‡، ?s‡ و ?g‡ از نمودار های آیرینگ محاسبه شد. نورتابی شیمیایی ناشی از واکنش بیس (2،4،6- تری کلروفنیل) اگزالات (tcpo) و هیدروژن پراکسید در حضور براق کننده تجاری تاینوپال سی بی اس (tinopal cbs) و رنگ cy3 مورد بررسی قرار گرفت. براق کننده تاینوپال سی بی اس دارای نورتابی آبی رنگ و رنگ cy3 دارای نورتابی زرد رنگ است. اثر تغییر غلظت اجزای دخیل در واکنش و دما بر ویژگی های نورتابی شیمیایی بررسی شد و پارامتر های سینتیکی نورتابی شیمیایی از برازش کامپیوتری منحنی های شدت-زمان نورتابی محاسبه شد. اثر فرونشانی برخی کاتیون های فلزی بر نورتابی شیمیایی دو مشتق جدید سیکلودوکان، 1-آزا-4،7،10-تری تیا سیکلودوکان (l1 ) و 1-آزا-4،10–دی تیا -7-اکسا سیکلودودکان (l2 )، بررسی شد. ترتیب مقادیر ثابت استرن-ولمر کاتیون های مختلف بر نورتابی شیمیایی ترکیب l1 به صورت زیر است: cu2+ > pb2+ > cd2+ >hg2+ > ag+ که با ترتیب ثابت های استرن-ولمر آن ها بر فلوئورسانس ترکیب بالا متفاوت است .ترتیب مقادیر ثابت استرن-ولمر کاتیون های مختلف بر نورتابی شیمیایی ترکیب l2 به صورت زیر است: cu2+=hg2+> cd2+>pb2+ > ag+ که مجدداً با ترتیب ثابت های استرن-ولمر آن ها بر فلوئورسانس ترکیب l2 متفاوت است. این مسأله به تفاوت مکانیسم برهم کنش کاتیون ها در فرونشانی فلوئورسانس و نورتابی شیمیایی برمی گردد. اندازه گیری مقادیر بسیارکم گلوکز با استفاده از نورتابی شیمیایی ناشی از واکنش بیس (2،4،6- تری کلروفنیل) اگزالات (tcpo) و هیدروژن پراکسید تولید شده از اکسایش گلوکز توسط آنزیم گلوکز اکسیداز در حضور فلوئورسر جدید دی(ترشیوبوتیل)-2-(ترشیوبوتیل آمینو)-5-(2-فنیل-1-اتنیل)3و4-فوران دی کربوکسیلات در فاز محلول انجام شد. پارامتر های موثر بر نورتابی جهت حصول حداکثر شدت علامت نورتابی بهینه شد. روش با موفقیت برای اندازه گیری گلوکز در سرم خون انسان به کار گرفته شد. نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از اندازه گیری توسط کیت های فوتومتری مقایسه شد. علامت شدت نورتابی شیمیایی در مقابل غلظت گلوکز، در گستره ی 6-10×50/2 تا 4-10×75/1 مولار با ضریب همبستگی 998/0 خطی بود. حد تشخیص روش 6-10×10/1 مولار بود. بیوحسگر بسیار حساس گلوکز با تثبیت آنزیم گلوکز اکسیداز در فیلم نافیونی بر روی سطح کربن ساخته شد. پارامتر های مختلف موثر بر پاسخ روش بهینه شد. علامت شدت نورتابی شیمیایی بیوحسگر در مقابل غلظت گلوکز، در گستره ی 6-10×25/2 تا 4-10×75/1 مولار با ضریب همبستگی 999/0 خطی بود. حد تشخیص روش 6-10×00/1 مولار بود. حسگر با موفقیت برای اندازه گیری گلوکز در سرم خون و ادرار انسان به کار گرفته شد. به دلیل حد تشخیص پایین بیوحسگر اندازه گیری مقادیر بسیار اندک گلوکز ادرار یا تعیین روند تغییر غلظت آن توسط بیوحسگر قابل انجام است در صورتی که روش های فوتومتری موجود با حد تشخیص2500 بار بزرگتر، امکان انجام چنین امری را فراهم نمی کنند. حضور نانو لوله های کربن در غشا باعث افزایش شدت نورتابی شیمیایی و افزایش پایداری پاسخ بیوحسگرشد. زمانی که بیوحسگر به طور پیوسته مورد استفاده قرار می گرفت حضور نانو لوله های کربن باعث افزایش طول عمر آن از 5/3 ساعت به 6 ساعت شد. حضور نانو ذرات طلا میزان شدت پاسخ را اندکی بهبود بخشید و زمان لازم برای دریافت پاسخ بهینه نیز از 10 دقیقه به 8 دقیقه کاهش داد. حسگر نوری بسیار حساس برای اندازه گیری یون اورانیل مبتنی بر غشای pvc، پلاستی سایزر اورتونیترو فنیل اتر (npoe)، یوندوست رنگساز دی بنزوییل متان (dbm)، یوندوست جدید6، 7، 9، 10، 12، 13، 15، 16، 23، 24، 25، 26-دودکاهیدرودی بنزو ] n,v [ ]1، 4، 7، 10، 13، 17، 20[ پنتا اکسا دی آزا سیکلوتریکوزین – 22، 27- دی اون، ( l) و سدیم تترافنیل بورات(natpb) ، ساخته شد. غلظت بهینه ی اجزا به صورت pvc/npoe/r2/dbm/nat به ترتیب از راست به چپ با درصدهای 2/7/7/56/ 28 کمترین حد تشخیص و بهترین دامنه ی پاسخ را ایجاد کرد. پاسخ حسگر در مقابل لگاریتم غلظت اورانیل در گستره ی غلظتی 6-10 × 3/4 تا 8-10×5/2 مولار خطی بود. حد تشخیص روش برابر 9-10 × 8 مولار اورانیل محاسبه شد. زمان پاسخ حسگر در تمام گستره ی غلظتی اشاره شده کمتر از 12 دقیقه بود. حسگر پاسخ خود را تا حداقل 5 هفته حفظ می کرد که نشان دهنده ی ماندگاری اجزای درون غشا، زمانی که حسگر در تماس با آب است، می باشد. حسگر با موفقیت برای اندازه گیری غلظت اورانیل در نمونه های آب شیر و نمونه ی محلول معدن اورانیم خشومی به کار گرفته شد که نتایج توسط اندازه گیری با نشر پلاسمای جفت شده القایی(icp) نیز تایید شد.