طراحي شناساگر رنگ سنجي بر پايه نانوذرات مس براي تشخيص باقي مانده آفت‌كش كلرپيريفوس در محصولات زراعي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي علوم و صنايع غذايي

كارشناسي ارشد

آفت كش ها با جلوگيري از آسيب به فرآورده هاي كشاورزي، به بحران غذا كمك شاياني مي كنند. اما اين مواد از طريق آب، خاك و هواي آلوده وارد زنجيره غذايي مي شوند و اثرهاي جبران ناپذيري بر سلامت انسان ها، گياهان، جانوران و محيط زيست مي‌گذارند. از اين رو شناسايي و تشخيص آن ها لازم و ضروري است. كروماتوگرافي و طيف سنجي از روش‌هاي سنتي شناسايي آفت كش ها است كه به دليل هزينه زياد و پيچيده بودن، با روش هاي جديد جايگزين شده اند. يكي از اين روش ها، استفاده از شناساگرها و حسگرها است. ادغام اين روش ها با فناوري نانو، پيشرفت قابل توجهي در اين زمينه ايجاد كرده است. در اين ميان، استفاده از نانوذرات فلزي نجيب بسيار مورد توجه قرار گرفته است. لذا در اين پژوهش ساخت شناساگر رنگ سنجي براي شناسايي سريع و آسان آفت كش كلرپيريفوس مد نظر بوده است. براي اين منظور نانوذرات مس با استفاده از نيترات مس و CTAB به عنوان عامل تثبيت‌كننده به روش احياي شيميايي سنتز و عملكرد آن در شناسايي آفت كش كلرپيريفوس مورد بررسي قرار گرفت. آناليز FTIR و XPS نشان داد كه نانوذرات مس به خوبي سنتز شده و با عامل تثبيت كننده پوشش داده شده اند كه از تجمع آن ها جلوگيري مي كند. ميانگين اندازه ذرات و عملكرد كوانتومي نانوذرات مس به ترتيب 07/2 نانومتر و 20% بود كه نسبت به پژوهش هاي قبلي بهبود يافته‌اند. حضور كلرپيريفوس در محيط باعث تجمع نانوذرات و ايجاد كمپلكس Cu-Cly از طريق پيوند Cu-S مي شود. تجمع نانوذرات با استفاده از FTIR، XPS، TEM، پتانسيل زتا، فلوريمتري و طيف‌سنج UV-Vis تاييد شد. خاصيت فلورسنت نانوذرات مس سنتز شده طي واكنش با كلرپيريفوس خاموش شد كه نشان دهنده ساخت حسگر فلورسنت است. علاوه بر اين، نانوذرات سنتز شده به عنوان شناساگر رنگ سنجي نيز مي‌باشد كه نتايج رنگ‌سنجي تاييدي بر اين موضوع است. تغييرات رنگ شناساگر بر پايه نانوذرات مس در برابر كلرپيريفوس تا غلظت ppm 10-10×66/5 با چشم غير مسلح قابل مشاهده بود كه از مهم ترين ويژگي هاي شناساگر سنتز شده بر پايه نانوذرات مس است. پاسخ حسگر بر پايه نانوذرات مس در برابر 4 آفت كش مورد بررسي قرار گرفت كه انتخابي بودن حسگر در برابر كلرپيريفوس با طيف UV-Vis و تغييرات بصري تاييد شد. مقدار LOD و LOQ حسگر سنتز شده بر پايه نانوذرات به ترتيب 7/1 و 2/5 ميكروگرم بر ميلي ليتر بود. در نهايت توانايي حسگر و شناساگر بر پايه نانوذرات مس در نمونه حقيقي خيار مورد بررسي قرار گرفت. حسگر با درصد بازيابي 70-105% قابل قبول بود و خاصيت فلورسانس آن در مقابل كلرپيريفوس خاموش شد. در نمونه حقيقي نيز تغيير رنگ از مشكي به آبي (غلظت هاي پايين كلرپيريفوس) و سبز (غلظت هاي بالا كلرپيريفوس) قابل مشاهده بود. نتايج نشان داد كه نانوذرات مس مي‌تواند به خوبي به عنوان شناساگر رنگ سنجي براي شناسايي آفت كش كلرپيريفوس مورد استفاده قرار گيرد كه با ايجاد رنگ سبز وجود حد غيرمجاز اين آفت كش در فرآورده هاي زراعي را نشان مي‌دهد.

223288

فناوري

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان