نویسندگان
پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده نیمه هادی ها، کرج، ایران.
چکیده
یک سنسور شیمیایی نوری از ایجاد اتصال بین یک معرف و فیلم استات سلولزی با پوروزیته بالا و ترانسپرنسی خوب به‌دست می‌آید. این سنسور از اتصال گالوسیانین در سطح فیلم سلولزی که قبلاً به مدت 24 ساعت در محیط بازی هیدرولیز شده و پوروزیته موجود در سطح آن افزایش یافته است، قابل دستیابی می‌باشد. فیلم سلولزی هیدرولیز شده با مخلوطی از 1 درصد وزنی – حجمی تیوره و 7/0 درصد از پلی‌وینیل الکل برای مدت 48 ساعت در 25 درجه سانتی‌گراد به‌دست می‌آید. معمولاً فیلم سلولزی حاصل به صورت جداگانه با محلول 03/0 درصد وزنی – حجمی از گالوسیانین در 25 درجه سانتی‌گراد به مدت 20 ساعت در حال هم‌زدن توسط همزن مغناطیسی قابل حصول است. بعد از شستشوی فیلم حاصل آن را در 45 درجه سانتی‌گراد به مدت 15 دقیقه در داخل آون خشک می‌نماییم. این فیلم دارای قدرت استحکام بالا حدود 6 ماه و زمان پاسخ سریع کمتر از 10 ثانیه می‌باشد و حد تشخیص آن 003/0 میکروگرم بر میلی‌لیتر است. این روش بسیار ساده بوده و معرف‌های قابل استفاده در فیلم اغلب ارزان– غیــر سمی و قابلیــت کاربــرد وسیع دارند. از این سنسور می‌توان در محدوده 00/2-005/0 میکروگرم بر میلی‌لیتر جهت اندازه‌گیری مکرر و تکرارپذیر محلول‌های مختلف وانادیوم استفاده نمود.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Determination of Vanadium by Optical Sensing Film
نویسندگان [English]
- Asghar Kazemzadeh
- Ali Taiebi fard
Materials and Energy Research Center, Division of Semiconductors, Karaj, Iran.
چکیده [English]
A new low cost vanadium sensor developed by immobilizing a direct indicator dye to porous and
transparent acetylcellulose film. This sensor was fabricated by binding gallocyanine to a cellulose acetate film that had
previously been subjected to an exhaustive base hydrolysis for 24h and increase the porosity of the membrane. The
cellulose membrane were immediately treated with mixture of 1.00 % (W/V) thiorea and 0.70% (W/V) poly (vinyl
alcohol) solution for 48 h at 25°C. The cellulose membrane were separately treated with 0.1% (W/V) solution of
gallocyanine at 25 °C with magnetic stirring of the solution for 14h. After washing, the films were dried at 45 °C for 20
min. Then the membrane have good durability (> 6 months), a short response time (<10 sec) and detection limit 0.003
microgram / ml. The method is easy to perform and uses acetylcellulose as a carrier. The reagents for activity the
cellulose support are inexpensive, non-toxic and widely available.
کلیدواژه‌ها [English]
- Chemical Sensor
- Vanadium
- Galocyanine
- Polymer Film
- Pringsheim, E., Terpetschnig, E., Wolfbeis , O.S., Optical Sensing of pH using thin films of substituted polyanilines, Analytica Chimica Acta, 1997, 357, 247-252.
- Chau, L.K., Porter, M.D., Optical Sensor for calcium: performance, structure and reactivity of calcichrome immobilized at an anionic polymer film, Analatical Chemistry, 1990, 62, 1964-1971.
- Andrzejewski, A., Podbielska, H., Ulatowska, A., Sol gel protective layer for fiber optic chemical microsensors, Optica Applicata, 2000, 536, 4, 503-508.
- Kirkbir, F., Chaudhuri, S.R., Optical fibers from sol-gel derived Germania- silica glasses, SPIE Proceedings, 1992, 1758, 160-172.
- Agbor, N.E., Cresswell, J.P., Petty, M.C., Monkmam, A.P., An optical gas sensor based on polyaniline Langmuir-blodgett film, Sensors and Actuators B: Chemical, 1997, 41, 137-141.
- Amrani, M.E.H., Payne, P.A., Dowdeswell. R.M., Hoffman, A.D., Frequency counting interrogation techniques applied to gas sensor arrays, Sensors and Actuators B: Chemical, 1999, 57, 75-82.
- Krysteva, M.A., Shopova, B.I., Yotova L.K., Karasavova M.I., Biotechnol. Appli. Biochem, 1991, 13, 106.
- Kazemzadeh, A., Moztarzadeh, F., Development of Low Cost pH Sensor, Asian Journal of Chemistry, 2006, 1, 18, 325-330.
- Park, S.S., Mackenzie, J.D., Thickness and microstructure effects on alcohol sensing of tin oxide thin films, Thin Solid Films, 1996, 274, 154-159.
- Krihak, M.K., Shahriari, M.R., Highly sensitive, all solid state fiber optic oxygen sensor based on the sol-gel coating technique, Electronics Letters, 1996, 32, 240-242.
- Wolfbeis, O.S., Knierzinger. A., Shipfer, R., pH- dependent fluorescence spectroscopy XVII: first excited singlet state dissociation constants photoautomerism and dual fluorescence of flavonol, Journal of Photochemistry, 1983, 21, 67-79.
- Brinker, C.J., Scherer, G., Sol gel science, The physics and chemistry of sol-gel processing, San Diego 1990, 818.
- Xu, C., Yamazoe, J.N., Grain Size effects on gas sensitivity of porous SnO2-based elements, sensors and actuators, 1991, B3, 147-155.
- Tripathy, S.K., Kumar, J., Chen, J.I., Marturunkakul, S., Jeng, R.J., Li L., Jiang, X.L., Nonlinear optical polymers derived from organic/inorganic composites, Materials Research Society, 1994, 346, 531-540.
- Butler, T.M., MacCraith. B.D., McDonagh, C., Leaching in sol-gel-derived silica films for optical pH sensing, Journal of Non-Crystalline Solids, 1998, 224, 249-258.
- Ben- David, O., Shafir, E., Gilat, I., Prior, Y., Avnir, D., long term renewable sol-gel fluorescent optical fiber pH sensor, Sol-Gel Optics IV. Proc. of SPIE, 1997, 3136, 104-113.
- Rottman, C., Turniansky. A., Avnir, D., Sol-gel physical and covalent entrapment of three methyl red indicators: a comparative study, Journal of Sol-Gel Sci. Technolgy, 1998, 13, 17-25.
- Klein (Ed), L.C., Sol-gel Optic: Processing and Application, Boston, MA, 1994.
- Brinker, C.J., Sherer, G.W., Sol-Gel Science, academic press, San Diego, 1990.
- Marczenko, Z., in Chalmers. R.A., Masson. M., (Eds.) Separation and Spectrophotometric Determination of Elements, Ellis Horwood, Chichester, 2nd 1986, 623-625.
- ASTM Method for Petroleum, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, Method D, 1975, 1548-1563.
- Helrich (Ed.), K., Official Method of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, 15th Ed; Association of Official Analytical Chemists, Arlington, 1990.
- Ensafi, A.A., Kazemzadeh, A., Determination of Vanadium by Its Catalytic Effect on the Oxidation of Gallocyanine with Spectrophotometric Flow Injection Analysis, Microchemical Journal, 1996, 53, 139-146.
)