Bu tez çalışmasının yakın gelecekte kütüphanelerde bulunması gerekmektedir.
480 ovmak. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Tez, - 480 ruble, teslimat 1-3 saat, 10-19 arası (Moskova saati), Pazar hariç
Karyakin, Arkady Arkadevich. Polimer yarı iletkenler ve inorganik polikristaller kullanan enzim elektrotları: tezin özeti. ... Kimya Bilimleri Doktoru: 02.00.15 / Moskova Devlet Üniversitesi - Moskova, 1996. - 33 s.: hasta. RSL OD, 9 96-4/634-2
Çalışmaya giriş
Sorunun alaka düzeyiÖnerilen tez çalışması, elektrot ve enzimatik reaksiyonların birleştirilmesinin yollarına ayrılmıştır. Yazar, "konjugasyon" terimiyle elektrokimyasal reaksiyonun, bu çalışmada enzimatik bir reaksiyon olarak kabul edilen biyolojik bir tanıma eylemine yanıt olarak meydana geldiğini kastetmektedir. Genel kabul gören sınıflandırmaya göre enzim elektrotları üç gruba ayrılır. Enzimin aktif bölgesi, üçüncü nesil enzim elektrotlarında olduğu gibi, elektrot malzemesiyle doğrudan elektron alışverişi yapabilir. İkinci nesil enzim elektrotları bu amaç için difüzyonla hareketli veya hareketsiz medyatörlerin kullanımına dayanmaktadır. Şimdiye kadar, konjuge bir substratın veya enzimatik reaksiyon ürününün oksidasyon-redüksiyon prensibine göre çalışan birinci nesil biyosensörlerin geliştirilmesi, ilgisini kaybetmedi. Önerilen çalışma, üç tip enzim elektrotunun tümünü dikkate alacaktır.
Günümüzde klinik teşhis, çevre koruma ve çeşitli endüstriyel alanların gereksinimleri, ucuz, spesifik ve hızlı analiz yöntemleri arayışını yönlendirmektedir. Elektrokimyasal biyosensörler bu gereksinimleri mükemmel şekilde karşılar. Kayıt cihazının basitliği ve biyolojik tanımanın özgüllüğü, yüksek kataliz oranlarıyla birleştiğinde, biyolojik sensörlere biyoanalitik kimyada öncelik sağlar. İlk biyosensörün keşfinden yalnızca birkaç yıl sonra Yellow Springs Instruments tarafından seri üretime kabul edilmesi sebepsiz değildir. Bir başka biyosensörün, kişisel glikoz dedektörünün başarısı şu rakamlarla örneklenebilir: 1987 yılında mütevazı bir şirket olarak başlayan üretim, yalnızca yedi yıl içinde yılda yarım milyar ABD doları ciroya ulaştı.
Önerilen çalışmanın aynı zamanda enzim bazlı elektroanalitik cihazlara da odaklanması şaşırtıcı değildir. Bazı problemlerin formülasyonu aslında mevcut biyosensörlerin iyileştirilmesi ihtiyacından doğmuştur.
Pratik açıdan bakıldığında, yakıt hücrelerinin ve biyospesifik elektrosentez sistemlerinin geliştirilmesinde de enzim elektrotlarının kullanımının dikkate alınması önemlidir. Ve eğer biyoyakıt elementleri yaratma görevi son on yılda ilgisini bir şekilde kaybetmişse, coğrafi olarak Orta ve Güneydoğu Asya ülkelerine kaymışsa, o zaman biyoelektrosentez sorunlarının belki de yakın gelecekte hala çözülmesi gerekiyor. Gelecekteki teknoloji perspektifinden bakıldığında, elektrot-enzim reaksiyon birleştirme sistemleri biyolojik bilgisayarlarda giriş/çıkış cihazları olarak beklenmedik uygulamalar bulabilir.
Sorunu formüle ederken göründüğü gibi, böyle bir çalışma yapılmalı
Modern elektrokimyanın biriktirdiği bilgilerin biyoelektrokataliz amacıyla uygulanmasına adanmıştır. Ancak biyolojik katalizörlerin çalışma koşulları, değiştirilmiş elektrotların özelliklerine ilişkin kendi gereksinimlerini belirler. Bu nedenle, bu çalışmayı gerçekleştirirken yazarın gerçek elektrokimyasal sorunları çözmesi gerekiyordu. En çarpıcı örnekler arasında, fizyolojik pH bölgesinde polianilinin redoks aktivitesinin uzatılması ve azin serisinin redoks göstergelerinin elektropolimerizasyonuyla elde edilen yeni bir elektrokimyasal olarak aktif polimer grubunun incelenmesi yer alır.
İşin amacı polimer yarı iletken filmler ve inorganik polikristaller kullanılarak birinci, ikinci ve üçüncü nesil enzim elektrotlarının geliştirilmesi için enzimatik ve elektrokimyasal reaksiyonları birleştirmenin yeni yolları aranıyordu. Enzim elektrotlarının geliştirilmesi, esas olarak yeni, daha gelişmiş elektroanalitik sistemlerin yaratılması amacıyla planlandı.
Bilimsel yenilik. Önerilen tez, mevcut tüm elektrot bağlama türlerini ve enzimatik reaksiyonları kapsamaktadır. Doğrudan biyoelektrokataliz olgusuyla başlayan araştırma, daha sonra birinci ve ikinci nesil enzim elektrotları oluşturmak için iletken polimerlerin ve inorganik polikristallerin uygulanmasına doğru ilerliyor.
Tez çalışması çeşitli bilimsel yönelimlerin temellerini atmaktadır. Hidrojenazlarla biyoelektrokataliz olgusu bu alanda yapılan çok sayıda çalışmanın temelini oluşturmuştur. Belki de hala orijinal olan, enzimin etki mekanizmalarının homojen ve elektrokimyasal modlarda karşılaştırılması. Hidrojenazların önerilen moleküler etki mekanizması, yazarın, enzimin aktif merkezi ile elektrot arasındaki doğrudan elektron alışverişi mekanizması yoluyla enzimlerin doğrudan biyoelektrokatalize dahil edilmesi hakkında bir hipotez formüle etmesine izin verdi.
Bağımsız bir alan, biyoelektrokimyasal reaksiyonların aracıları olan azin boyalarının elektropolimerizasyonunun incelenmesiydi. Yeni bir polimer grubunun yapısının incelenmesi ve elektrosentez koşullarının optimizasyonu, bağımsız bir bilimsel yönelimle sonuçlandı. Ortaya çıkan polimerler, aracıların elektrotlar üzerinde hareketsizleştirilmesinin bir biçimi olarak orijinal monomerlerin özelliklerini korudu ve aynı zamanda yeni alışılmadık özellikler sergiledi. Özellikle polimerik azinlerin, kofaktörlerin yenilenmesi için etkili elektrokatalizörler olduğu ortaya çıktı ve bu, bunlara dayalı dehidrojenaz elektrotlarının oluşturulmasını mümkün kıldı.
İletken polimerlerin temel ve uygulamalı elektrokimyasının temelini, nötr ve alkalin sulu çözeltilerde elektrokimyasal olarak aktif olan kendinden katkılı polianilinin sentezi oluşturuyordu. Kendi kendine katkılı bir polimeri örnek olarak kullanarak, polianilinin özelliklerini yüksek pH değerlerinde izlemek mümkün oldu. Buradan taşınırken
Yulianilin bazlı potansiyometrik biyosensörlerin oluşturulması önerildi. Algılama elemanı olarak iletken bir polimer kullanmanın teknolojik avantajlarına ek olarak, ortaya çıkan biyosensörler, bilinen sistemlere kıyasla çok daha yüksek hassasiyete sahipti.
Önerilen çalışma inorganik kullanımına yönelik bir öncelik içermektedir.
biyosensör amaçlı Prusya Mavisi ulik kristalleri. Sentezlemeyi başardı
Hidrojen peroksitin seçici indirgenmesi için şok katalizörü, duyarsız
: geniş bir potansiyel aralığındaki oksijen. Bu asırlık sorunu çözdü
imperometrik biyosensörler - indirgeyici maddelerin müdahale edici etkisi. 4
Son olarak, bu çalışmada elde edilen şüphesiz başarılı sonuçlar arasında modifiye elektrotların yüzeyinde enzim immobilizasyonunun optimizasyonu da yer almaktadır. Enzim içeren zarların oluşumu için önerilen yöntem, biyolojik katalizörlerin stabilitesinin önemli ölçüde arttırılmasını mümkün kılmıştır.
Pratik değer temel olarak çeşitli uygulamalara uygun yeni tip enzim elektrotlarının oluşturulmasından oluşur.
Elektroanalitik sistemlerde kullanılmak üzere Prusya Mavisi bazlı birinci nesil enzim elektrotları geliştirildi. Platinin inorganik polikristal ile değiştirilmiş bir elektrotla değiştirilmesi yalnızca biyosensörün maliyetini düşürmekle kalmaz. Yüksek sorpsiyon aktiviteleri nedeniyle, platin grubu utall'larına dayalı katalizörler, Prusya Mavisi bazlı elektrokatalizörler için tipik olmayan, tiyoller, sülfitler vb. dahil olmak üzere çok sayıda düşük moleküler ağırlıklı bileşik tarafından zehirlenebilir. İkincisinin modifiye elektrotlar üzerindeki çok katmanlı yapısı nedeniyle, bilinen elektrokatalitik sistemlerle karşılaştırıldığında en yüksek hidrojen peroksit indirgeme akım yoğunluklarına ulaşmak mümkündür. Prusya Mavisi bazlı bir glukoz biyosensörü kullanılarak, invaziv olmayan teşhis gereksinimlerini karşılayan sensörlerin yüksek hassasiyeti ve seçiciliği gösterilmiştir.
Prusya Mavisi bazlı, oksijene duyarsız, hidrojen peroksitin indirgenmesi için bir elektrokatalizörün sentezi, gösterge elektrotunun potansiyelinin önemli ölçüde azaltılmasını mümkün kılar, bu da sensör tepkisini askorbat ve parasetamol gibi indirgeyici maddelerin varlığından bağımsız hale getirir. ve böylece oksidazlara dayalı amperometrik biyosensörlerin en önemli problemini çözmemizi sağlar. Geliştirilen elektrotun akış enjeksiyon sisteminde dedektör olarak kullanılması analiz hızını arttırmaktadır. Gösterilen gluten analizine ek olarak
4 keçi ve etanol, uygun oksidaz varlığında herhangi bir maddeyi analiz etmek için benzer bir biyosensör yapılabilir. Bu şekilde analiz edilebilecek pratik açıdan önemli maddeler arasında kolesterol, gliserol, amino asitler ve galaktoz yer alır. Prusya Mavisi bazlı biyosensörlerin uygulama alanları klinik teşhis ve gıda endüstrisinin bazı alanlarıdır.
Önemli bir pratik sonuç, polianilin bazlı potansiyometrik biyosensörlerin geliştirilmesidir. İkincisinin bir pH dönüştürücü olarak kullanılması, biyosensörlerin hassasiyetinin arttırılmasını mümkün kılar. Polianilin bazlı glikoz enzim elektrodu, glikoza duyarlı alan etkili transistörle karşılaştırıldığında üç ila dört kat daha yüksek bir tepkiye sahipti. Polianilin bazlı bir biyosensörle organofosforlu maddelerin tespit sınırı 10-7 m idi; bu, bilinen potansiyometrik sistemlerden (10/5 * 10 _ 6 M) daha düşüktür. Polianilin bazlı potansiyometrik biyosensörler, aynı glikozun yanı sıra bağlı kolesterol, triasilgliseritler vb.'nin analizi için klinik teşhislerde kullanılabilir. Çevrenin korunması için polianilin bazlı potansiyometrik biyosensörlerin kullanılması mümkündür.
Dehidrojenaz elektrotlarının oluşturulması, elektroanalitik amaçlar için büyük fırsatlar yaratmaktadır, çünkü bu grubun enzimleri 500'den fazla isme sahiptir ve çok çeşitli maddelerin dönüşümünü katalize etmektedir. Elektropolimerizasyon, biyoelektrokatalitik reaksiyonlarda kullanılan medyatörlerin bir elektrot üzerinde immobilize edilmesi için bir yöntemdir. Ortaya çıkan modifiye elektrotlar daha verimli elektrokatalizörlerdir ve onlarca kat daha yüksek operasyonel stabilite sergilerler. Polimerik azinlerin kullanımı, NAD + /NADH kofaktörünün elektrokimyasal rejenerasyonu herhangi bir yönde gerçekleştirilebildiğinden, dehidrojenazların hem oksitleyici hem de indirgeyici substratları için biyosensörlerin oluşturulmasını mümkün kılar. Kofaktöre bağımlı olanların yanı sıra, dehidrojenazlara dayanan kısa ömürlü, reaktif içermeyen biyosensörler geliştirilmiştir.
Dehidrojenaz elektrotları, reaktif içermeyen hidrojen enzim elektrotuyla birlikte biyoyakıt hücreleri oluşturmak için de kullanılabilir.
Yüksek miktarda organik çözücü içeren su-alkol karışımlarından enzimleri suda çözünmeyen polielektrolitlere immobilize etme yöntemi pratik değere sahiptir. Ulus enzimi içeren membranlar yüksek stabiliteye ve modifiye elektrotların yüzeyine iyi yapışma özelliğine sahiptir. Ayrıca bu tür membranlar biyolojik olarak uyumludur.
Son olarak, kendinden katkılı polianilin, polimer azinler, Prusya Mavisi ve anodik ve katodik başlatma gerektiren filmler bazlı geliştirilmiş modifiye elektrotlar, biyoteknoloji ile birlikte uygulama alanı bulabilir.
5 kimyasal ve elektrokimyanın diğer alanlarında.
Araştırma yöntemleri. Çalışmada maksimum bilgi içeriği sağlayan modlarda elektrokimyasal ve kinetik yöntemler kullanıldı. Kinetik çalışmalarda substratın veya enzimatik reaksiyonun ürününün konsantrasyonu spektrofotometrik veya polarografik olarak kontrol edildi. Kinetik analiz, hem başlangıç reaksiyon hızları hem de tam kinetik kullanılarak gerçekleştirildi. Kinetik analizi basitleştirmek için, sabit modda dallanmamış katalitik reaksiyonlar için hız denkleminin genelleştirilmiş bir şekilde yazılması önerildi. Elektrokimyasal çalışmalar, sabit polarizasyon eğrileri ve döngüsel voltametri yöntemlerine dayanıyordu. Elektrokimyasal empedans yöntemi de kullanıldı. Elektropolimerizasyon ve elektrodepozisyon totensiyodinamik ve potansiyostatik modlarda gerçekleştirildi. Elektrokimyasal kinetiği incelemek için döner disk elektrot yöntemini kullanmak gerekliydi. Geliştirilen kimyasal ve biyolojik sensörler, sabit bir gösterge elektrot potansiyeli ve potansiyometrede spermometri modlarında incelenmiştir. Polimer azinlerin yapısını analiz etmek için spektroelektrokimya ve kızılötesi spektroskopi yöntemleri kullanıldı. Analiz hızını arttırmak için, gösterge elektrotunun avantajlı bir hidrodinamik modunu sağlayan duvar jeti tipi bir elektrokimyasal hücre ile bir akış enjeksiyon tesisatı monte edildi.
İşin onaylanması. Çalışmanın sonuçları Rusya ve uluslararası konferanslarda sunuldu: Hidrojenazların Moleküler Biyolojisi Uluslararası Sempozyumu (Szeged, 1985), III Tüm Birlik Konferansı "Kimyasal Sensörler" (Leningrad, 989), Uluslararası Biyoanalitik Yöntemler Sempozyumu (Prag, 1990), Uluslararası "Sensörler ve Bilgi Dönüştürücüleri" Kongresi (Yalta, 1991), Uluslararası "Büyük Britanya'da Biyoteknoloji" Konferansı (Leeds, 1991), Biyosensörler üzerine Rusya-Almanya Toplantıları (Moskova, 1992, Munster, 1993), VII All- Mühendislik Enzimolojisi Birliği Imposium'u (Moskova, 1992), Biyosensör malzemeleri üzerine uluslararası bilim okulu (Pushchino, 1994), adını taşıyan Elektrokimya Enstitüsü'nde iletken polimerlerin elektrokimyası üzerine seminer. BİR. Frumkin RAS (Moskova, 1995), Elektroaktif Polimer Kaplamaların Elektrokimyası Uluslararası Toplantısı, /VEEPF "95 (Moskova, 1995), IX Uluslararası Konferans "Eurosensörler ve Ransducers"95" (Stockholm, 1995), III Uluslararası Toplantı "Biyosensör Sistemleri" Endüstriyel uygulamalar için" (Lund, 1995), Uluslararası Konferans 5iyokataliz-95" (Suzdal, 1995), V Uluslararası Sempozyumu "Kalitik Kimyada Kinetik" (Moskova, 1995), Portekiz ve İspanya elektrokimyasal topluluklarının bir toplantısında (Apgarve) , 1995), Gran Pasifik Bölgesi Biyosensörleri Uluslararası Sempozyumunda (Wollongong, 1995), Uluslararası Toplantıda
çok işlevli polimerler ve ince polimer sistemleri (Wollongong, 1996), VI Uluslararası Elektroanaliz Konferansı "ESEAC96"da (Durham, 1996).
Yayınlar. Tez materyallerine dayalı olarak 41 adet basılı eser yayımlanmış olup, yazar belgesi alınmıştır.
İşin yapısı ve kapsamı. Tez, 12 bölüm, giriş ve sonuç, sonuçlar ve alıntı yapılan literatür listesinden (347 başlık) oluşan bir taslaktır. Tezin hacmi 76 şekil ve 8 tablo olmak üzere 383 sayfadır.
ANALİTİK KİMYA DERGİSİ, 2009, cilt 64, sayı 12, s. 1322-1323
YIL DÖNÜMÜ A.A. KARYAKIN
9 Aralık 2009'da, Kimya Bilimleri Doktoru, Profesör ve Moskova Devlet Üniversitesi Analitik Kimya Bölümü Elektrokimyasal Yöntemler Laboratuvarı Başkanı Arkady Arkadyevich Karyakin, 50. yıldönümünü kutluyor. M.V. Lomonosov (MSU).
A.A. Karyakin, Moskova'da kimyager bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası Arkady Vasilyevich Karyakin, Jeokimya ve Analitik Kimya Enstitüsü'nde profesör ve laboratuvar başkanıydı. Vernadsky SSCB Bilimler Akademisi. A. A. Karyakin, 1981 yılında Moskova Devlet Üniversitesi Kimya Fakültesi'nden onur derecesiyle mezun olduktan sonra, asistanlıktan profesörlüğe yükselerek fakültede çalışmaya devam etti. 1985 yılında "kinetik ve kataliz" uzmanlığı alanında "Hidrojenaz enziminin etkisinin kimyasal ve elektrokimyasal kinetiği" konulu doktora tezini savundu ve 1996 yılında aynı uzmanlık alanında "Enzim" konulu doktora tezini savundu. yarı iletken polimerlere ve inorganik polikristallere dayalı elektrotlar".
Bilimsel ilgi alanları geniş ve çeşitlidir. Kimyasal Enzimoloji Bölümünde oluşturulan ve Analitik Kimya Bölümünde uygulanan ana faaliyet önceliği, inorganik polikristallere, iletken polimerlere ve biyomoleküllere dayalı katalitik sistemler kullanılarak yeni elektrokimyasal analiz yöntemlerinin geliştirilmesi ve uygulanmasıdır. Arkady Arkadyevich'in öncülüğünde yürütülen çalışmalar arasında, rekor özelliklere sahip hidrojen peroksitin belirlenmesi için elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesinin yanı sıra oksidaz sınıfının enzimlerini kullanan biyosensörlere dayanan inşaatlar da öne çıkarılabilir. Bu alanda hem yurt içi bilim camiasında hem de yurt dışında yetki sahibidir. Araştırma başarıyla devam ediyor ve bunun sonucunda insan metabolitlerinin T/U izlenmesine yönelik sensörler, klinik analiz sistemleri ve gıda kalite kontrolü geliştirildi. Alanında öncülerden biri olmak
YIL DÖNÜMÜ A.A. KARYAKIN
doğrudan biyoelektrokataliz alanı, A.A. Karjakin, daha ilk tezini savunmadan önce başladığı hidrojenazlara dayalı hidrojen enzim elektrotları çalışmalarına devam ediyor. Aşırı akım özelliklerine sahip ve bakteriyel bir ortamda işlev gören enzimlere dayalı yakıt hücreleri geliştirdi.
Arkady Arkadyevich'in liderliğinde 8 aday tez başarıyla savunuldu, meslektaşlarıyla birlikte 4 monografi yayınladı - 9 inceleme, 70'in üzerinde orijinal makale, 3 patent aldı, çok sayıda rapor hazırladı. Electroanaliz, Elektrokimya İletişimi ve Talanta bilimsel dergilerinin yayın kurullarının üyesidir. Arkady Arkadyevich, yurtdışındaki önde gelen bilimsel ekiplerle uluslararası işbirliğini aktif olarak geliştiriyor. A.A.'nın meslektaşları ve arkadaşları arasında. Karjakin, İsveç, Almanya, İtalya, ABD ve diğerlerinden geniş çapta tanınan bilim adamları
ülkeler A.A.'nın başkanlığında yürütülen araştırma. Karyakin, Rus ve Avrupalı bilimsel kuruluşlar tarafından desteklenmektedir. Moskova Devlet Üniversitesi Kimya Fakültesi'nde iki tez konseyinin üyesidir.
Arkady Arkadyevich klasik şarkı söylemeyle uğraşıyor. SSCB Halk Sanatçısı Z.L. liderliğindeki Rusya Bilimler Akademisi Merkezi Bilim Adamları Evi'ndeki vokal stüdyosunun bir üyesidir. Sotkelava, binicilik ve kayak yapmaktan hoşlanıyor. Her zaman arkadaş canlısıdır, bilimin çeşitli alanlarındaki uzmanlarla aktif olarak işbirliği yapar ve meslektaşları ve öğrencileri arasında otoriteye sahiptir.
Journal of Analytical Chemistry dergisinin yayın kurulu meslektaşları ve arkadaşları, Arkady Arkadyevich'i yıldönümünde içtenlikle tebrik ediyor ve ona bilimsel ve pedagojik faaliyetlerinde sağlık ve büyük yaratıcı başarılar diliyor.
ANALİTİK KİMYA DERGİSİ cilt 64< 12 2009
Bu makaleyi okumaya devam etmek için tam metni satın almalısınız. Makaleler formatta gönderilir PDF'lerÖdeme sırasında belirtilen e-posta adresine. Teslimat süresi: 10 dakikadan az. Bir makalenin maliyeti - 150 ruble.
Buluş, hidrojen peroksit için oldukça stabil bir sensör elemanının hazırlanmasına yönelik bir yöntemle ilgilidir ve analitik kimya, klinik teşhis, çevresel izleme ve endüstrinin çeşitli alanlarında kullanılabilir. Yöntem, Prusya mavisinin nikel hekzasiyanoferratla stabilize edilmesini içerir. Bu durumda, Prusya mavisi ve nikel hekzasiyanoferratın sıralı biriktirilmesi gerçekleştirilir. Yöntem, yüksek hassasiyete, seçiciliğe ve mevcut sinyalin iyi tekrarlanabilirliğine sahip sensörler oluşturmayı mümkün kılar; yüksek stabilite ile. 1 maaş uçuş, 2 hasta.
RF patenti 2442976 için çizimler
Buluş, hidrojen peroksite yönelik bir sensörün hassas bir elemanının hazırlanmasına yönelik bir yöntemle ilgilidir. Özellikle, hidrojen peroksitin indirgenmesi için bir elektrokatalizör olan Prusya mavisinin nikel hekzasiyanoferrat ile stabilize edilmesine yönelik bir yönteme ilişkindir.
Hidrojen peroksitin belirlenmesi klinik teşhis, çevresel izleme ve çeşitli endüstriyel uygulamalar için önemli bir analitik görevdir. İçeriği, sanayi ve nükleer santrallerin yanı sıra gıda endüstrisinden kaynaklanan emisyonların bir sonucu olarak ortaya çıktığı yer altı suyu ve atmosferik yağışlarda belirlenmelidir.
Günümüzde hidrojen peroksitin belirlenmesi için en etkili algılama elementi Prusya mavisidir; demir(III) hekzasiyanoferrat(II). Prusya mavisi ile modifiye edilmiş inert elektrotlar (platin, altın, camsı karbon), hidrojen peroksit sensörlerinin ve biyosensitif bir element olarak immobilize oksidazları içeren biyosensörlerin tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Prusya mavisi filmi belirlenen hidrojen peroksit ile etkileşime girdiğinde, ikincisi hidroksit iyonu OH-'ye ayrışır. Düşük hidrojen peroksit konsantrasyonlarında sensörün özellikleri üzerindeki etkisi önemsizdir. Bununla birlikte, sürekli ölçümler sırasında, Prusya mavisi kaplamanın elektrot yüzeyinden kademeli olarak çözünmesine yol açan önemli miktarda hidroksit iyonu oluşabilmektedir. Hidrojen peroksit içeriğinin sürekli izlenmesi için, yüksek hassasiyet ve seçiciliğin yanı sıra mevcut sinyalin iyi bir şekilde tekrarlanabilirliğine sahip olan, yani yüksek stabiliteye sahip sensörler gereklidir.
Buluşun özü aşağıdaki gibidir:
Hidrojen peroksit için oldukça stabil bir sensör üretmek amacıyla hassas bir elementin (Prusya mavisi) ve bir stabilizatörün (nikel hekzasiyanoferrat) bir elektrotun yüzeyine ortak biriktirilmesi için bir yöntem önerilmiştir;
Hidrojen peroksit için oldukça stabil bir sensör üretmek amacıyla hassas bir elementin (Prusya mavisi) ve bir stabilizatörün (nikel hekzasiyanoferrat) bir elektrotun yüzeyine sıralı olarak biriktirilmesi için bir yöntem önerilmiştir.
Bir elektrot yüzeyinde Prusya mavisi ve nikel hekzasiyanoferratın ortak biriktirilmesinin elektrokimyasal yöntemi
Nikel hekzasiyanoferrat ve Prusya mavisinin ortak elektrodepozisyonu potansiyodinamik modda gerçekleştirildi; çalışma elektroduna uygulanan potansiyel 0'dan +0,75 V'ye kaydırıldığında, potansiyel tarama hızı 5-20 döngü için 50-100 mV/s idi. Sentez, bir çalışma elektrotu, bir gümüş klorür referans elektrotu ve bir camsı karbon yardımcı elektrot içeren üç elektrotlu bir hücrede gerçekleştirildi. Büyüme çözeltisi, 0,1 M KCl, 0,1 M HCl'den oluşan bir arka plan elektroliti içinde 1 mM K3 ve x mM NiCl2 ve (1-x) mM FeCl3 (x 0,1'den 0,9'a) içeriyordu.
Daha sonra elektrotlar, 0,1 M KCl, 0,1 M HCl'den oluşan bir arka plan elektroliti içerisinde 0 ila +1 V potansiyel aralığında, 20 döngü boyunca 40 mV/sn'lik potansiyel tarama hızında döngüye tabi tutuldu. Daha sonra elektrotlar 100°C'de 1 saat ısıl işleme tabi tutuldu ve oda sıcaklığına soğutuldu.
Şekil 1, tuz çözeltilerinden birlikte çöktürme yoluyla nikel hekzasiyanoferrat ile stabilize edilmiş Prusya mavisi ve Prusya mavisi bazlı hassas elemanlara sahip sensörler için 1.10-3 M H202 sabit akışında akıma karşı zamana bağımlılıkların bir karşılaştırmasını gösterir. Karışık bir kaplama için, katalitik kaplamanın inaktivasyon sabitini neredeyse büyüklük sırasına göre azaltmak mümkündü - Prusya mavisi için 45.10 -3 dak -1 ile karşılaştırıldığında 5.10 -3 dak -1 idi. Hidrojen peroksitin elektrot yüzeyine 20 dakika içinde sabit akışı modunda, stabilize algılama elemanına sahip bir sensör, başlangıç sinyal değerinin %10'undan daha azını kaybederken, Prusya mavisine dayalı bir sensör, sinyalin %35'inden fazlasını kaybeder. 10 dakikada değer.
Prusya mavisi ve nikel hekzasiyanoferatın bir elektrot yüzeyine sıralı biriktirilmesinin elektrokimyasal yöntemi
Prusya mavisinin katalitik katmanlarının ve nikel hekzasiyanoferratın stabilize edici katmanlarının sıralı elektrosentezi, çeşitli üç elektrotlu hücrelerde gerçekleştirildi. Hücrelerden biri, 0,1 M KCl, 0,1 M HCl'den oluşan bir arka plan elektroliti içinde nikel hekzasiyanoferrat: 1 mM K3 ve 1 mM NiCl2 sentezi için bir büyüme çözeltisi içeriyordu. İkinci hücre, Prusya mavisinin elektrosentezi için bir çözelti içeriyordu; tuz konsantrasyonları hem FeCl3 hem de K3 için 0,5-4 mM aralığında değişiyordu. Nikel hekzasiyanoferrat kaplamanın elektrokimyasal biriktirilmesi potansiyodinamik modda, 0 ila +0,75 V arasında bir potansiyel taramayla gerçekleştirildi, potansiyel tarama hızı 1-5 döngü için 50-100 mV/s idi. Prusya mavisinin elektrodepozisyonu potansiyodinamik modda, +0,4 ila +0,75 V potansiyel tarama ile gerçekleştirildi, potansiyel tarama hızı 1-5 döngü için 10-20 mV/s idi. Bileşiklerden birinin çökeltilmesinden sonra elektrot, damıtılmış suyla durulandı ve daha sonra başka bir bileşiğin çökeltilmesi için başka bir hücreye aktarıldı. Sensörün hassas elemanındaki toplam katman sayısı 2 ila 20 arasında değişiyordu.
Elektrosentezin tamamlanmasından sonraki elektrot işleme aşamaları örnek 1'de açıklananlara benzer.
Şekil 2'den, sıralı elektrodepozisyon yoluyla nikel hekzasiyanoferrat ile stabilize edilmiş Prusya mavisi kaplamaya dayalı bir algılama elemanına sahip bir sensör için sinyalin 1 saat veya daha uzun süre stabil olduğu, stabil olmayan bir algılama elemanına sahip bir sensör durumunda ise açıkça görülmektedir. 10 dakika içinde başlangıç sinyal değerinin %35'inden fazlası kaybolur. Sıralı elektrodepozisyon yoluyla nikel hekzasiyanoferrat ile stabilize edilmiş Prusya mavisinin katalitik kaplamasının inaktivasyon sabitini dört büyüklük mertebesinde azaltmak mümkündü: bunun için sabit 5.10-6 dak-1 iken, Prusya mavisi için şuydu: 4,5-10· -2 dk -1.
Sensörlerin tüm özellikleri, fosfat tamponunda (0,1 M KCl, 0,1 M KH2P04, pH = 6,0) akış enjeksiyonlu test modunda gerçekleştirilen deneylerden elde edilmiştir. Tampon çözeltisinin akış hızı 0,25 ml/dakikadır. Çalışma potansiyeli 0 V bağıl. Ag/AgCl/1 M KCl.
Edebiyat
1. Arkady A. Karyakin, Prusya Mavisi ve Analogları: Elektrokimya ve Analitik Uygulamalar. Elektroanaliz (2001), 13, 813-19.
BULUŞUN FORMÜLÜ
1. Hidrojen peroksit için bir sensörün hassas bir elemanını hazırlamak için bir yöntem olup özelliği, hassas elemanın stabilitesini arttırmak amacıyla Prusya mavisinin nikel hekzasiyanoferrat ile stabilize edilmesidir.
2. İstem 1'e göre hassas bir elemanın hazırlanmasına yönelik bir yöntem olup özelliği, hassas elemanın stabilitesini arttırmak için Prusya mavisi ve nikel hekzasiyanoferratın sıralı biriktirilmesinin kullanılmasıdır.