استادیار واحد شهر ری موفق به ابداع نانو حسگر الکترو شیمیایی ارزان قیمت شد

  “ساخت حسگر الکتروشیمیایی بر پایه نانو ذرات نیکل جهت اندازه گیری گلیسرول آزاد در نمونه های بیودیزل” توسط عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر ری و محققان دانشگاه علوم مالزی انجام گرفت.
به گزارش خبرگزاری ممتاز، بدلیل توجهی که امروزه محققان در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه به تولید بیودیزل و خالص سازی آن به عنوان یک منبع انرژی نو و سوخت غیر فسیلی ارزان و پاک نموده اند که می تواند جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی تجدید ناپذیر و رو به پایان باشد ، لذا استفاده از یک روش راحت و ارزان با دقت وحساسیت بالا جهت اندازه‌گیری ناخالصی‌های مهم همراه بیودیزل در قبل و بعد از خالص‌سازی مورد توجه می باشد. گلیسرول آزاد که به عنوان محصول فرعی، ناخالصی مهم همراه بیودیزل محسوب می شود در طی فرآیند تولید بیودیزل (استریفیکاسیون روغن‌های گیاهی) تشکیل می شود. اندازه گیری گلیسرول در بیودیزل معمولا با کمک روش های کروماتوگرافی مانند کروماتوگرافی گازی که جزء روش های گران محسوب شده و بهینه سازی آن وقت گیر می باشد صورت می گیرد. لذا استفاده از یک روش راحت و ارزان با دقت وحساسیت بالا ، همواره مد نظر محققان در سالهای اخیر قرار گرفته است. در این میان بکار گیری روش های الکتروشیمیایی و یا به عبارت دیگر بکار گیری حسگر های الکتروشیمیایی به دلیل ارزانی، تهیه آسان، دقت بالا و راحت بودن روش های اجرا بسیار مورد توجه می باشد.
در همین راستا، هدف از این کار تحقیقاتی ساخت یک حسگر الکتروشیمیایی ارزان یا به عبارتی نانوحسگری با دقت و حساسیت بالا و پایداری مطلوب جهت اندازه‌گیری گلیسرول و گلیسرول آزاد در بیودیزل و همچنین بکارگیری آن به عنوان آند در پیل های سوختی بر پایه الکل بود. این کار تحقیقاتی با سنتز الکتروشیمیایی نانوذرات نیکل با اندازه متوسط حدود ۱۰ نانومتر به کمک یک روش ولتامتری اصلاح شده بر روی بستر گرافیت شروع گردید که بعد از ‌شناسایی های مورفولوژیکی، ساختاری و الکتروشیمیایی نانوذرات نیکل بدست آمده، به بررسی اکسایش الکتروکاتالیستی گلیسرول پرداخته شد. پارامترهای مختلفی از جمله محیط واکنش، سرعت اسکن، غلظت گلیسرول، اندازه و سایز ذرات و پایداری الکترود مورد بررسی قرار گرفت و در انتها جهت بررسی و مطابقت داده‌های به‌دست آمده، نانو حسگر ساخته شده جهت اندازه گیری گلیسرول درچند نمونه حقیقی بیودیزل به صورت کمّی مورد ارزیابی قرار گرفت.
به عقیده دکتر رامین تهرانی در رابطه با این کار تحقیقاتی، نانوحسگر الکتروشیمیایی بر پایه نانوکاتالیست نیکل جهت تعیین و اندازه‌گیری گلیسرول بویژه گلیسرول آزاد در بیودیزل، قابلیت شناسایی کمترین غلظت، ۰۳۳/۰ میلی‌مولار را دارا می باشد. لذا از این حسگر الکتروشیمیایی می توان در صنایع تولید بیودیزل و دیگر مراکز تحقیقاتی مرتبط با آن استفاده نموده و میزان گلیسرول آزاد را اندازه گیری نمود.
تهرانی گفت:  از دیگر نتایج مهم این طرح قابلیت این الکترود در اکسایش الکتروکاتالیستی دیگر الکل‌ها از جمله متانول و اتیلن گلیکول (ضدیخ) با تولید جریان آندی قابل ملاحظه‌ می باشد که می‌تواند به عنوان آند در پیل‌های سوختی الکلی مستقیم (DAFCs) مورد استفاده قرار گیرد. حساسیت بالای نانوحسگر فوق به دلیل کوچک بودن اندازه سایز ذرات نیکل (حدود ۱۰ نانومتر)، بوده که به صورت یکنواختی بر روی سطح بستر گرافیت پوشیده شده است. در این شرایط، مساحت سطح یا به عبارتی سایت‌های فعال کاتالیستی در سطح الکترود افزایش یافته و لذا تولید جریان آندی قابل ملاحظه بوده و حساسیت الکترود (نانوحسگر) برای اندازه‌گیری مقادیر کم گلیسرول به شکل قابل ملاحظه‌ای افزایش می یابد.