ساخت زیست حسگرهای فوتوالکتروشیمیایی بر پایه الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت gns-cds qds

چکیده بخش اول: روش اندازه گیری فوتوالکتروشیمیایی به عنوان یک روش تجزیه ای نوید بخش و با کارایی بالا برای اهداف زیست حسگری توسعه یافته است. در این کار، از یک روش تک مرحله ای هیدروترمال و ساده برای تهیه نانوکامپوزیت محتوی نانوورقه های گرافنی و نقاط کوانتومی کادمیوم سولفید استفاده شده است. نانوکامپوزیت به دست آمده به وسیله تکنیک های xrd، رامان، ft-ir، uv-vis، فلورسانس، و temشناسایی شده است. اکسیداسیون الکتروشیمیایی کلروپرومازین (cpz) بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت گرافن / نقاط کوانتومی کادمیوم سولفید (g-cds qds) منجر به تشکیل محصولات ردکسی می شود که قویا بر سطح الکترود جذب می شوند. الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت g-cds qds/cpz و مایع یونی (il) فعالیت الکتروکاتالیتیکی و فوتوالکتروکاتالیتیکی خوبی را نسبت به اکسیداسیون nadhنشان می دهد، و اضافه ولتاژ را حدود 400 و 650 میلی ولت به ترتیب نسبت به الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت g-cds qds/il و الکترود کربن شیشه ای اصلاح نشده کاهش می دهد. گستره غلظتی خطی بالای 200 میکرومولار و حد تشخیص حدود 1 میکرومولار برای nadh از داده های فوتوآمپرومتری به دست آمده است. پایداری نوری بالای سیستم فوتوالکتروکاتالیتیکی با ثبت فوتوجریان به دست آمده از چندین چرخه روشن و خاموش کردن منبع نوری نشان داده شده است. توانایی این سیستم در طراحی زیست حسگرها به وسیله تثبیت آنزیم الکل دهیدروژناز با استفاده از یک روش اتصال عرضی ساده برای ساخت زیست حسگر اتانول ثابت شده است، که پاسخ فوتوالکتروکاتالیتیکی خوبی را برای اکسیداسیون اتانول نشان می دهد. این کار نشان می دهد که گرافن می تواند به عنوان یک ماتریس انتقال الکترون رسانا برای جدایی موثر زوج های الکترون - حفره به وجود آمده در اثر برانگیختگی نوری در نقاط کوانتومی cdsعمل کند، از اینرو اکسیداسیون فوتوالکتروکاتالیتیکی nadh توسط نانوکامپوزیت g-cds qds راافزایش می دهد. نانوکامپوزیت g-cds qdsفعالیت فوتوالکتروکاتالیتیکی بالایی را در اثر تابش نور مرئی نشان می دهد که آن ها را به نانوموادی با کارایی بالا برای کاربرد هایی مانند ساخت زیست حسگرها و پیل های سوختی زیستی تبدیل کرده است. بخش دوم: در این کار، یک حسگر فوتوالکتروشیمیایی جدید و کارا برای اکسیداسیون nadhمبتنی بر الکتروپلیمریزاسیون مونومرهای نیل بلو (nb) بر روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت g-cds qds/pba ساخته شده است. نانوکامپوزیت g-cds qds به روش غیر کوالانسی با مولکول های 1- پیرن بوتیریک اسید (pba) از طریق انباشت ?-? عامل دار شده است. مونومرهای nbبه روش کوالانسی بر روی نانوکامپوزیت g-cds qds/pba از طریق اتصال دهنده های edc/nhs تثبیت شده اند. الکتروپلیمریزاسیون nbمنجر به تشکیل دو زوج ردکس با پتانسیل های فرمال در حدود 150- و 50- میلی ولت نسبت به الکترود مرجع ag/agcl می شود. نتایج به دست آمده از تکنیک های آمپرومتری و ولتامتری چرخه ای نشان می دهد که الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت qds/pba/p-nbg-cds فعالیت الکتروکاتالیتیکی و فوتوالکتروکاتالیتیکی بالایی نسبت به اکسیداسیونnadh دارد، که اضافه ولتاژ را حدود 700 میلی ولت نسبت به الکترود شیشه ای اصلاح نشده کاهش می دهد. گستره غلظتی خطی بالای 200 میکرومولار و حد تشخیص 1 میکرومولار برای nadhبه دست آمده است. پایداری نوری بالای سیستم فوتوالکتروکاتالیتیکی با ثبت فوتوجریان به دست آمده از چندین چرخه روشن و خاموش کردن منبع نوری نشان داده شده است. با تثبیت آنزیم گلوکز دهیدروژناز بر روی الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت g-cds qds/pba/p-nb از طریق پیوند کوالانسی، توانایی اکسیداسیون فوتوالکتروشیمیایی این سیستم نسبت به گلوکز نشان داده شده است.