پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 603 |
| تعداد مقالات | 8,910 |
| تعداد مشاهده مقاله | 66,852,322 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,449,661 |
سنتز و تعیین مشخصات نانو هیبریدهای نقاط کوانتومی گرافنی و چارچوب‌های فلز-آلی( GQD@ZIF-8) و بررسی کاربرد آن به عنوان حسگر نوری سرب | ||
| شیمى کاربردى روز | ||
| مقاله 23، دوره 15، شماره 55، تیر 1399، صفحه 327-342 اصل مقاله (1.03 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/chem.2019.18395.1690 | ||
| نویسندگان | ||
| سهیلا آزادی1؛ روح اله زارع دورابی* 2؛ فاطمه حمیدی3؛ وحید صفری فرد4 | ||
| 1دانشکده شیمی- دانشگاه علم و صنعت ایران-تهران- ایران | ||
| 2استادیار گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
| 3دانشکده شیمی- دانشگاه علم و صنعت ایران--تهران-ایران | ||
| 4دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران | ||
| تاریخ دریافت: 20 مرداد 1398، تاریخ پذیرش: 24 مهر 1398 | ||
| چکیده | ||
| هدف از این تحقیق، مطالعه و بررسی چارچوب‌های فلز-آلی ZIF-8، نقاط کوانتومی گرافنی و هیبریدهای حاصل از آن‌ها (GQD@ZIF-8) در راستای تشخیص فلزات سنگین است. ویژگی بارز نقاط کوانتومی گرافن در گسیل فلورسانس با شدت بالا و ZIF-8 با تخلخل و سطح مقطع زیاد (به عنوان جاذب) محرک‌های خوبی بودند تا از این مواد برای ساخت حسگر استفاده شود. ماده هیبریدی تهیه شده در این تحقیق به‌طور موفقیت آمیزی در اندازه‌گیری فلزات سنگین از قبیل سرب در نمونه‌های آبی مورد استفاده قرار گرفت. غلظت سرب در نمونه‌های مختلف به کمک GQD@ZIF-8 و از طریق روش یک متغیر در زمان اندازه‌گیری شد. در راستای شناسایی هیبریدهای GQD@ZIF-8، میکروسکوپی روبشی الکترونی (SEM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) و جذب / واجذب نیتروژن (تحلیل‌های BET و BJH) در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. عوامل مختلف از قبیل زمان،PH و غلظت جاذب در این تحقیق بهینه‌سازی شدند. مقادیر بهینه برای غلظت جاذب، زمان و PH به ترتیب mg/ml 05/0، 5 دقیقه و 5 به‌دست آمد. از همه مهم‌تر، حد تشخیص (LOD) برای سرب به اندازه ppm 86/0 محاسبه شد و مقدار پایین LOD می‌تواند به شدت بالای فلورسانس و سطح مقطع خوب حسگر ارائه شده مربوط باشد. نتایج به‌دست آمده برای LOD با روش‌های موجود در مقالات برای تشخیص سرب مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که ماده هیبریدی ارائه شده قابلیت بالایی را برای تشخیص و حذف سرب از نمونه‌های حقیقی دارا می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| چارچوب‌های فلز-آلی؛ نقاط کوانتومی گرافنی؛ نانو هیبرید؛ یون سرب؛ حسگر نوری؛ ZIF-8 | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Synthesis of GQD@ZIF-8 nano hybrids and its application as a lead optical sensor | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sohylaa Azadi1؛ Rouholah Zare-Dorabei2؛ Fatemeh Hamidi3؛ Vahid Safarifard4 | ||
| 1Department of Chemistry, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Department of Chemistry, Iran University of Science and Technologym Tehran, Iran | ||
| 3Department of Chemistry, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran | ||
| 4Department of Chemistry, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The present study is aimed to investigate ZIF-8 metal organic frameworks, graphene quantum Dots, and their hybrid materials (GQD@ZIF-8) in the terms of sensing heavy metals. Brilliant property of graphene quantum Dots in fluorescence emission with a high intensity and ZIF-8 with high porosity and specific surface area (as adsorbent) were great stimulants to fabricate the aforementioned sensing system. The prepared hybrid material was successfully employed for the measurement of heavy metals such as lead in aqueous samples. The concentration of lead in various samples was measured using GQD@ZIF-8 hybrid materials via the method of single parameter during the time. In order to characterize GQD@ZIF-8 hybrid materials, Scanning Electron Microscopy (SEM), Furrier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR), and nitrogen adsorption/ desorption (BET and BJH analysis) were employed in present study. Different parameters such as time, pH, and the concentration of adsorbent were also optimized in present study. The optimized values for concentration of adsorbent, time, and pH were found to be 0.05 mg/ml, 5 min, and 5 respectively. Importantly, limit of detection (LOD) for lead was calculated as 0.86 ppm. Low amount of LOD can be attributed to high fluorescence intensity and great specific surface area of the proposed sensor. The obtained results for LOD were compared with the other existing methods for detection of lead, presented in literature. The obtained results demonstrates that the proposed hybrid material possess high potential for detection and removal of lead from real samples. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Metal organic frameworks, Graphene quantum dots, Nano hybrid, Lead ion, Optical sensors, ZIF-8 | ||
| مراجع | ||
|
[1] M. Kampa and E. Castanas. Human health effects of air pollution. Environ Pollut, 151. 2008. 362.
[2] L. Jarup. Hazards of heavy metal contamination. Br. Med. Bull. 68. 2003. 167.
[3] H. Khazaei, M. Amirinejad. Removal of Lead Ion by Sulfonated Polyethersulfone Membrane Using Diffusion Dialysis. J. Of Applied Chemistry, 14 (1398) 89, in Persian.
[4] S. Sheshmani, H. S. Najafi. Preparation Improvement of Functionalized Graphene Oxide with Fe3O4: Adsorption of pb2+ and Pd2+ from Aqueous Solution. J. Of Applied Chemistry,.1464, in Persian.
[5] M. J. Rosseinsky. Recent developments in metal – organic framwork chemistry: design, discovery, permanent porosity and flexibility. Microporous and Mesoporous Materials, 73. 2004. 15.
[6] S. Kitagawa and R. Matsuda. Chemistry of coordination space of coordination polymers. Coordination Chem. Reviews, 251. 2007. 2490.
[7] H. Sammi et al. Serendipity in solution-GQDs zeolitic imidazole frameworks nanocomposites for highly sensitive detection of sulfide ions. Sensors Actuators B. Chem. 242, 2017, 492.
[8] I. Ahmed and S. H. Jhung. Composites of metal-organic framewoeks: Preparation and application in adsorption. Biochem. Pharmacol. 17, 2014, 136.
[9] Z. Tian. X. Yao. K. Ma. X. Niu. J. Grothe. Q. Xu. L. Liu. S. Kaskel. Y. Zhu. Metal-Organic frameworks / Graphene Quantum Dot Nanoparticles Uesd for Synergistic Chemo-and Photothermal Therapy. ACS. Omega. 2, 2017, 1249.
[10] S. Lazare et al. Catalysis of Transesterification by a Nonfunctionalized Metal-Organic Framework: Acido-Basicity at the External Surface of ZIF-8 Probed by FT-IR and ab Initio Calculations. J. Am. Chem. Soc. 20, 2010, 12365.
[11] B. P. Biswal. D. B. Shinde. V. K. Pillai. R. Banerjee. Stabilization of Graphene Quantum Dots by Encapslation inside Zeolitic Imidazolate frameworks nanocrystals for Photoluminescence Tuning. Nanoscale. 5, 2013, 10556.
[12] Z. Lin. H. Zheng. L. Lin. Q. Xin. R. Cao. Efficient Capture and Effective Sensing of Cr2O72 – from Water Using a Zirconium Metal-Organic frameworks. Inorg. Chem. 22, 2017, 14178.
[13] A. Shiohara. A. Hoshino. K. Suzuki. And K. Yamamoto. On the Cyto-Toxicity Caused by Quantum Dots. Microbiol Immunol., 48, 2004, 669.
[14] L. U. Kui. Z. Guixia. And W. Xiangke. A brief review of graphene-based material synthesis and its application in environmental pollution management. Chinese Science Bulletin, 57, 2012, 1223. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,301 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,202 |
||