ساخت حسگر الکتروشیمیایی اندازه گیری رودامین b با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی عامل دارشده و نانوذره های تیتانیوم دی اکسید

کاربرد غیر مجاز رنگ های سنتزی در فرآورده های غذایی، اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان دارد و تهدیدی جدی برای نسل های آینده ی بشر محسوب می شود. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف ارایه ی یک حسگر الکتروشیمیایی کارآمد برای شناسایی رنگ رودامین b (rhb) در نمونه های غذایی انجام شد. برای این منظور، از یک الکترود خمیر کربن (cpe) اصلاح شده با نانولوله های کربنی چندجداره ی عامل دار شده (f-mwcnts) و نانوذره های تیتانیوم دی اکسید (nps2tio) استفاده شد. فرایند عامل دار کردن نانولوله های کربنی (cnts) و ریخت شناسی سطح حسگر طراحی شده به ترتیب با استفاده از طیف سنجی تبدیل فوریه ی فروسرخ (ft-ir) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای بررسی ویژگی های الکتروشیمیایی nps/cpe2f-mwcnts/tio از روش های ولتامتری چرخه ای (cv) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) استفاده شد. همچنین، برای دست یابی به بهترین عملکرد حسگر، رفتار الکتروشیمیایی rhb در سطح nps/cpe2f-mwcnts/tio به دقت مورد مطالعه قرار گرفت و متغیرهای گوناگون بهینه شدند. با به کار گرفتن روش ولتامتری پالس تفاضلی (dpv) مشخص شد که در شرایط بهینه، پاسخ حسگر به rhb در دو محدوده ی غلظت nm 102×1.0 – 101×1.0 و nm 103×6.0 – 102×1.0 خطی است و حد تشخیص (lod)، حد مقدارسنجی (loq) و حساسیت حسگر در محدوده ی خطی اول به ترتیب برابر با nm 1.46، nm 4.87 و 2cm mµ/aµ 1092.02 محاسبه شدند. حسگر پیشنهادی همچنین پایداری، تکرارپذیری و گزینش پذیری خود را در اندازه گیری rhb به نمایش گذاشت.

fabrication of rhodamine b measurement electrochemical sensor using a carbon paste electrode modified with functionalized carbon nanotubes and titanium dioxide nanoparticles

the unauthorized use of synthetic dyes in food products has adverse effects on human health and it is considered a serious threat to the future generations of mankind. therefore, the present research was conducted with the aim of providing an efficient electrochemical sensor for the detection of rhodamine b (rhb) dye in food samples. for this purpose, a carbon paste electrode (cpe) modified with functionalized multi-walled carbon nanotubes (f-mwcnts) and titanium dioxide nanoparticles (tio2nps) was used. the functionalization process of carbon nanotubes cnts and the surface morphology of the designed sensor were evaluated using fourier-transform infrared spectroscopy (ftir) and field emission scanning electron microscopy (fesem), respectively. cyclic voltammetry (cv) and electrochemical impedance spectroscopy (eis) methods were used to investigate the electrochemical properties of f-mwcnts/tio2nps/cpe. also, to achieve the best sensor performance, the electrochemical behavior of rhb on the f-mwcnts/tio2nps/cpe surface was carefully studied and various variables were optimized. by using differential pulse voltammetry (dpv) method, it was found that under optimal conditions, the response of sensor to rhb is linear in two concentration ranges of 1.0×101-1.0×102 nm and 1.0×102-6.0×103 nm, and the limit of detection (lod), limit of quantification (loq), and the sensitivity of the sensor in the first linear range were calculated to be 1.46 nm, 4.87 nm, and 1092.02 µa/µm cm2, respectively. the proposed sensor also demonstrated its stability, repeatability, and selectivity in rhb measurement.