Electrod modificat pentru detecţia selectivă a ionilor de plumb din soluţii apoase
Autor: Lidia Măgerușan
Cuvinte cheie: nanocompozite grafene-chitosan, electrozi modificați, detecție electrochimică
Aplicații
Materialele pe bază de grafene prezintă interes practic deosebit și acoperă o arie vastă de aplicaţii practice.
Preocuparea grupului nostru a fost de a dezvolta nanocompozite noi pe bază de grafene cu aplicabilitate în detecția electrochimică și cuantificarea ionilor de plumb din apele de consum, apele menajere sau apele reziduale.
Electrozii modificaţi cu nanocompozite pe bază de grafene prezintă avantaje multiple faţă de utilizarea electrozilor convenţionali: îmbunătăţirea capacităţii de conducţie, a limitei de detecţie şi a proprietăţilor catalitice, creşterea şi eficientizarea suprafețelor active, porozitatea ridicată, mai multe situsuri de absorbție și reacție și un mai bun control asupra macro-mediului electrodului.
Aspecte inovative
Poluarea apei cu metale grele constituie o problemă cu consecinţe grave.
Metodele clasice de detecţie a metalelor grele din mediu sunt bazate pe tehnicile spectroscopice, extrem de sensibile dar cu dezavantaje majore (sunt costisitoare, de lungă durată iar prepararea probelor constituie un proces laborios).
În consecinţă, se urmăreşte găsirea unor metode mai simple, mai rapide și mai ieftine, care să ofere o capacitate de detecţie ridicată, iar metodele electrochimice par a fi o alternativă viabilă
Tehnologia
Am preparat un nou tip de material nanocompozit pe bază de chitosan şi grafene dopate cu atomi de azot printr-o procedură simplă, rapidă şi necostisitoare, ce implică etape de ultrasonare și agitare magnetică, la temperatura camerei.
Materialul obținut sub formă de soluție se depune pe suprafața unui electrod convențional de aur, ceea ce conduce la modificarea, creșterea suprafeței active a acestuia și la îmbunătățirea proprietăților electrocatalitice.
Prin măsurători de voltametrie ciclică se evaluează sensibilitatea, selectivitatea şi reproductibilitatea electrodului modificat în detecţia ionilor de Pb2+ în prezenţa altor specii de ioni metalici (Ni2+, Cu2+, Cd2+) sau interferenți organici (bisfenol A) prezenți în soluţiile de lucru.
Avantaje
- Limita de detecţie de ordinul 10−8 M (în condiţii de laborator)
- Costuri de producţie scăzute
- Plajă extinsă de aplicabilitate (staţiile de epurare a apelor, industria minieră, agricultură, uz casnic)
- Posibilitate de integrare în aparatură portabilă
Brevet
Brevet 131442/ 30.01.2020
Titlu: Procedeu de preparare și aplicare în detecția electrochimică a unui nou materialnanocompozit pe bază de chitosan și grafene dopate cu atomi de azot
Inventatori: Măgerușan Lidia, Socaci Crina-Anca, Coroș Maria, Roșu Marcela-Corina, Pogăcean Florina, Pruneanu Stela-Maria