Ανάπτυξη χημικών αισθητήρων χαμηλού κόστους σε εκτυπωμένα ηλεκτρόδια γραφίτη τροποποιημένα με Nafion για τον προσδιορισμό σιδήρου στο πόσιμο νερό

Απλή σελίδα τεκμηρίου
dc.contributor.authorΠαπαδοπούλου, Νάντια Α.el
dc.date.accessioned2017-08-23T10:51:42Z
dc.date.available2017-08-23T10:51:42Z
dc.identifier.urihttps://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/28110
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.2117
dc.rightsDefault License
dc.subjectΕκτυπωμένα ηλεκτρόδια μέσω πλέγματοςel
dc.subjectΕκτυπωμένα ηλεκτρόδια γραφίτηel
dc.subjectΠολυμερική μεμβράνηel
dc.subjectΤροποποιημένα ηλεκτρόδιαel
dc.subjectSPEen
dc.subjectG-SPEsen
dc.subjectNafionen
dc.subjectModified electrodesen
dc.titleΑνάπτυξη χημικών αισθητήρων χαμηλού κόστους σε εκτυπωμένα ηλεκτρόδια γραφίτη τροποποιημένα με Nafion για τον προσδιορισμό σιδήρου στο πόσιμο νερόel
dc.titleDevelopment of chemical sensors based on low cost printed graphite electrodes modified with Nafion for the determination of iron in drinking wateren
heal.abstractΣτην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία περιγράφεται η ανάπτυξη και η μελέτη νέων βολταμμετρικών αισθητήρων, οι οποίοι βασίζονται σε χημικά τροποποιημένα ηλεκτρόδια γραφίτη, τα οποία κατασκευάστηκαν με τη μέθοδο εκτύπωσης μέσω πλέγματος (Screen-Printed electrodes, SPEs). Έπειτα ακολούθησε η τροποποίηση τους με Nafion, για τον ταυτόχρονο ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό σιδήρου στο πόσιμο νερό. Το Nafion είναι ένα χημικά αδρανές πολυμερές, το οποίο προσδίδει στο τροποποιημένο ηλεκτρόδιο μια αξιοσημείωτα βελτιωμένη ευαισθησία στον προσδιορισμό ιόντων σιδήρου, λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των σουλφονικών ομάδων στο πολυμερές με τα ιόντα του μετάλλου. Η επίδραση της συγκέντρωσης του Nafion που χρησιμοποιήθηκε για την τροποποίηση της επιφάνειας των ηλεκτροδίων γραφίτη εξετάστηκε συγκρίνοντας την απόκριση ηλεκτροδίων τα οποία τροποποιήθηκαν με διάφορες συγκεντρώσεις Nafion από 0,1 – 1,0% v/v σε αιθανόλη. Τα καλύτερα αποτελέσματα ελήφθησαν στο τροποποιημένο ηλεκτρόδιο Nafion 0,2% v/v σε αιθανόλη (Graphite-Screen Printed Electrode/Nafion, G-SPE/Nafion). Η προσυγκέντρωση του αναλύτη έγινε σε διάλυμα 0,01 mol L−l HCl, χωρίς την εφαρμογή ηλεκτρικής τάσης (electroless). Για χρόνο προσυγκέντρωσης 60 s, στα βολταμμογραφήματα τετραγωνικού παλμού παρατηρήθηκε μια καθοδική κορυφή, το ύψος της οποίας (ρεύμα αναγωγής) εξαρτάται γραμμικά από τη συγκέντρωση του σιδήρου στην περιοχή από 0,05 έως 5,00 μmol L−l Fe(III), ενώ το όριο ανίχνευσης για λόγο σήματος προς θόρυβο ίσον με τρία (S/N 3) βρέθηκε 15 nmol L−l Fe(III). Η μέθοδος εφαρμόστηκε με επιτυχία για τον προσδιορισμό του σιδήρου στο πόσιμο νερό. Η ακρίβεια της μεθόδου αξιολογήθηκε με πειράματα ανάκτησης σε εμβολιασμένα δείγματα και η ανάκτηση βρέθηκε 108%. Επίσης διερευνήθηκαν οι πιθανές παρεμποδίσεις από ιόντα που συνυπάρχουν στα πραγματικά δείγματα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, οι προτεινόμενοι αισθητήρες παρουσιάζουν υψηλή ευαισθησία και εκλεκτικότητα, μικρό χρόνο απόκρισης, επαναλήψιμες μετρήσεις και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό του Fe(III) σε δείγματα νερού. Επιπλέον περιγράφεται η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός μαγνητικών νανοϋλικών τροποποιημένων με Nafion και ο σχεδιασμός μιας διάταξης για τη μελλοντική χρήση των παραπάνω υλικών σε αναλυτικές εφαρμογές.el
heal.abstractThis work investigated the determination of iron in drinking water by using low-cost, disposable and highly reproducible graphite screen-printed electrode modified with Nafion. Nafion is a chemically inert polymer and endows to the modified electrodes a remarkable sensitivity for Fe(III) ions through their interaction with the sulfonic groups exist on polymer surface. The effect of Nafion loading on the response of the Nafion-modified electrodes was optimized and best results were obtained by applying 2 μL of 0.2% v/v Nafion in ethanol. The preconcentration of the target ions was performed in an electroless mode, under stirring, in 0.01 mol L−l HCl. Under selected conditions and for a preconcentration time of 60 s, square wave voltammograms exhibited a cathodic peak, the height of which was linearly dependent on the concentration of iron over the concentration range from 0.05 to 5.00 μmol L−l while the limit of detection (S/N 3) was found to be 15 nmol L−l Fe(III). The developed electrodes were successfully applied to the determination of iron in tap water. The accuracy of the method was evaluated with recovery experiments in spiked samples. Recovery was 108%. Possible interferences from the coexisting ions were also investigated. Results suggested that the proposed sensors are sensitive, selective, rapid and reliable and can be successfully applied to the determination of Fe(III) in water samples. In addition, this work reports on the synthesis and characterization of a new Nafion modified Fe3O4 magnetic hybrid material as well as on a new experimental set-up for the use of the afore-mentioned hybrid material to analytical applications.en
heal.academicPublisherΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείαςel
heal.academicPublisherIDuoi
heal.accessfree
heal.advisorNameΠροδρομίδης, Μάμαντοςel
heal.bibliographicCitationΒιβλιογραφία : σ. 71-77el
heal.classificationΗλεκτρόδιαel
heal.committeeMemberNameΠροδρομίδης, Μάμαντοςel
heal.committeeMemberNameΣταλίκας, Κωνσταντίνοςel
heal.committeeMemberNameΣακκάς, Βασίλειοςel
heal.dateAvailable2017-08-23T10:52:42Z
heal.fullTextAvailabilitytrue
heal.languageel
heal.numberOfPages80 σ.
heal.publicationDate2017
heal.recordProviderΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείαςel
heal.typemasterThesis
heal.type.elΜεταπτυχιακή εργασίαel
heal.type.enMaster thesisen

Αρχεία

Πρωτότυπος φάκελος/πακέτο

Προβολή: 1 - 1 of 1
Μικρογραφία εικόνας
Ονομα:
Μ.Ε. ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΥ ΝΑΝΤΙΑ Α. 2017.pdf
Μέγεθος:
3.06 MB
Μορφότυπο:
Adobe Portable Document Format
Περιγραφή:
Κατεβάστε

Φάκελος/Πακέτο αδειών

Προβολή: 1 - 1 of 1
Μικρογραφία εικόνας
Ονομα:
license.txt
Μέγεθος:
1.71 KB
Μορφότυπο:
Item-specific license agreed upon to submission
Περιγραφή:
Κατεβάστε

Συλλογές

Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΧΗΜ