عنوان پایان‌نامه
سنتز و اصلاح نقاط کوانتومی با لیگاندهای آلی برای اندازه گیری برخی از فلزات سنگین در نمونه های حقیقی
- رشته تحصیلی
- شیمی تجزیه
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6594;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6594
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۶
- دانشجو
- محمدحسن امینی
- استاد راهنما
- محمدرضا گنجعلی, فرنوش فریدبد
- چکیده
- هدف کلی این رساله سنتز و اصلاح نقاط کوانتومی برای اندازه‌گیری فلزات سنگین در نمونه‌های حقیقی می باشد. بنابراین در این تحقیق با استفاده از نقاط کوانتومی مختلف، چند نانو حسگر برای شناسایی و اندازه‌گیری یون های سرب، مس، جیوه و همچنین اتیل زانتات طراحی و برای آنالیز نمونه‌های حقیقی بکار برده شد.در بخش اول ابتدا سطح نقاط کوانتومی CdSe/CdS/ZnS را با برخی لیگاندهای معروف یون گزین و دو لیگاند سنتز شده در طی این تحقیق، پوشانده شد و سپس اثر فلزات سنگین بر فلورسانس این نقاط کوانتومی، بررسی شد. در ادامه با پوشش نقاط کوانتومی مذکور با مرکاپتو استیک اسید و اریو کروم بلک تی نانو حسگر جدیدی برای اندازه گیری سرب بر اساس خاموشی فلورسانس نقاط کوانتومی با حد تشخیص 05/0 میکرو مولار در محدوده غلظت 1/0 تا 6 میکرو مولار در شرایط بهینه ساخته شد.در بخش دوم با ارائه یک روش جدید، در یک مرحله سطح نقاط کوانتومی CdSe/CdS/ZnS با مرکاپتو استیک اسید و ایمیدازول پوشانده شد. این نقاط به صورت کاملاً گزینشی از طریق خاموشی فلورسانس به غلظت یون مس حساس بودند. در ادامه با استفاده از مزیت تهییج با گستره ای از تابش با طول موج های مختلف در نقاط کوانتومی، اثر ماتریکس در نمونه ادرار حذف گردید و با روش افزایش استاندارد غلظت مس در نمونه های بیولوژیکی و زیست محیطی اندازه گیری شد. بازیابی مس در نمونه‌های حقیقی بین 5/ 86تا 6/97 درصد بود. حد تشخیص و محدوده خطی غلظت مس در شرایط بهینه به ترتیب 1 نانو مولار و 2 تا 1380 نانو مولار تعیین شد.در بخش سوم نقاط کوانتومی گرافنی بر اساس پیرولیز اسید سیتریک و در ادامه عامل‌دارکردن با مونو اتانول آمین تحت یک روش جدید که مزیت واکنش در دمای پایین و تحت فشار اتمسفر را داشت، سنتز شد. این نقاط بازده کوانتومی مناسبی داشته و فلورسانس آن ها در حضور یون جیوه، در اثر تشکیل کمپلکس بین یون جیوه و نقاط کوانتومی خاموش می شد. همچنین در حضور یون اتیل زانتات، در اثر تشکیل کمپلکس قوی تر بین یون های جیوه و اتیل زانتات فلورسانس نقاط بازیابی می شد. بدین طریق نانو حسگر جدیدی برای یون های جیوه و اتیل زانتات ساخته شد. در شرایط بهینه حدود تشخیص یون‌های جیوه و اتیل زانتات به ترتیب 10 و 30 نانو مولار و محدوده های خطی غلظت به ترتیب 05/0 تا 5 و 05/0 تا 3 میکرو مولار تعیین گردید.
- Abstract
- The main goal of this these is the synthesis and modification of quantum dots (QDs) for determination of some heavy metals in real samples. Thus, some nano sensors were built for detection of Pb2+, Cu2+, Hg2+ and ethyl xanthate (EtX-) ions in biological and environmental real samples.In first section, the surface of CdSe/CdS/ZnS QDs were capped by two synthesized and other well-known ion selective ligands and the influence of heavy metals on the fluorescence of the resultant QDs studied. New fluorescent nano sensor based on eriochrome black T functionalized CdSe/CdS/ZnS QDs was then developed for the detection of Pb2+ ion. Under optimal conditions, the fluorescence intensity was quenched linearly in the concentrations of Pb2+ range from 0.1-6 µM and detection limit obtained 0.05 µM. In the second section, a novel and one-step method was used for surface modification of CdSe/CdS/ZnS QDs by mercaptoacetic acid and imidazole as capping ligands. The modified QDs were selectively quenched in presence of copper ions. The ability of the QDs in excitation at various wavelengths was used for elimination of matrices interference in urine sample. In the optimal conditions, Cu2+ ion was detected in the concentration range of 2.0– 1380 nM with a limit of detection 1 nM and the recovery of Cu2+ ion obtained 86.5-97.6%.In the third section, the graphene QDs (GQDs) was synthesized by the thermal pyrolysis of citric acid and mono-ethanolamine by a novel method that had benefits of low reaction temperature and atmospheric pressure. The resultant GQDs had suitable fluorescence quantum yield and could detect Hg2+ ions by quenching of fluorescence emission intensity through complex formation of Hg2+ with GQDs. In the presence of ethyl xanthate ions, the intensity was recovered by the formation of stronger complex between thiol band of EtX- and Hg2+. In the optimal conditions, Hg2+ and EtX- ion could be detected in the concentration range of 0.05 – 5 µM and 0.05 – 3 µM with a limit of detection 10 nM and 30 nM respectively.Keywords: heavy metals, quantum dots, Fluorescence, Ethyl Xanthate, eriochrome black T, imidazole, mono-ethanolamine.
