طراحی سنسور نوین بر پایه نانوذره گرافن-کوانتوم دات برای آنالیز رنگ خوراکی سانست یلو

نویسندگان
مهدی گلچهرگان 1
رضا فرهمندفر 1
مهدی شبانی نوش آبادی 2
حسن کریمی مله 3
1 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2 گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان
3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی قوچان
10.52547/fsct.18.113.29
چکیده
در این تحقیق، طراحی سنسور الکتروشیمیایی بر پایه الکترود خمیرکربن اصلاح‌شده با نانومواد و مایع یونی مورد مطالعه قرار گرفت. سنسور اصلاح‌شده با نانوذرات گرافن-کوانتم دات و مایع یونی برای آنالیز سانست‌یلو مورد مطالعه قرار گرفت و برای این منظور، پارامترهای مختلفی از جمله نسبت مایع یونی، مقدار نانوذره گرافن-کوانتم دات و pH محیط مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار بهینه نانوذره کانتوم دات 5 درصد و مایع یونی 10 درصد و pH 6 حاصل شد. بهترین عملکرد در سنسور خمیرکربن اصلاخ شده نانوذره گرافن-کانتوم دات و مایع یونی مشاهده شد. این سنسور در شرایط بهینه با دامنه خطی 3 نانومولار تا 150 میکرومولار و حد تشخیص 1 نانومولار توانست به خوبی برای تعیین مقدار سانست یلو استفاده شود. سنسور طراحی‌شده برای آنالیز رنگ‌ مورد نظر در نمونه‌های آب میوه بکار گرفته‌ شد و نتایج توانایی بالای آن‌ برای آنالیز نمونه‌های حقیقی را نشان داد.
کلیدواژه‌ها
آنالیز نمونه‌های غذایی
رنگ‌ خوراکی
ولتامتری
مایع یونی
نانوذره گرافن-کوانتم دات
سانست‌یلو

موضوعات

عنوان مقاله English

Fabrication of novel sensor based on graphene-qouantum dot nanoparticles for Sunset yellow edible colorant analysis

نویسندگان English

Mehdi Golchehregan 1
Reza Farahmandfar 1
Mehdi Golchehregan 2
hassan karimi maleh 3
1 Department of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
2 Department of Analytical Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Kashan
3 Department of Chemical Engineering, Faculity of Engineering, Quchan University of Technology
چکیده English

In this research, the design of an electrochemical sensor based on a carbon paste electrode modified with nanoparticles and ionic liquid was studied. The sensor modified with graphene-quantum dot and ionic liquid nanoparticles was studied for Sunset yellow analysis and for this purpose, various parameters such as ionic liquid ratio, the amount of graphene-quantum dot nanoparticles and the pH were studied. The optimum content of 5% graphene-quantum dot nanoparticles and 10% ionic liquid and pH 6 was obtained. The best performance was observed in the modified carbon paste sensor of graphene-quantom dot nanoparticles and ionic liquid. This sensor in optimal conditions with a linear amplitude of 3 nM to 150 μM and a detection limit of 1 nM could be well used to determine the amount of Sunset Yellow. The sensor designed to analyze the desired color was used in fruit juice samples and the results showed its high ability to analyze real samples.

کلیدواژه‌ها English

Food sample Analysis
Edible colors
Voltametric
Ionic liquid
Graphene-quantum dot nanoparticle
Sunset yellow
[1] SheiScotter, M. J., & Castle, L. (2004). Chemical interactions between additives in foodstuffs: a review. Food additives and contaminants, 21(2), 93-124.
[2] Pahlavan, A., Rezanejad, N., Karimi-Maleh, H., Jamali, M. R., Abbasghorbani, M., Beitollahi, H., & Atar, N. (2015). Voltammetric nanostructure based sensor for determination of Sudan I in food samples. Int. J. Electrochem. Sci, 10, 3644-3656.
[3] Zhang, G., & Ma, Y. (2013). Mechanistic and conformational studies on the interaction of food dye amaranth with human serum albumin by multispectroscopic methods. Food chemistry, 136(2), 442-449.
[4] Mpountoukas, P., Pantazaki, A., Kostareli, E., Christodoulou, P., Kareli, D., Poliliou, S., . . . Lialiaris, T. (2010). Cytogenetic evaluation and DNA interaction studies of the food colorants amaranth, erythrosine and tartrazine. Food and Chemical Toxicology, 48(10), 2934-2944.
[5] Chen, X., Wu, K., Sun, Y., & Song, X. (2013). Highly sensitive electrochemical sensor for sunset yellow based on the enhancement effect of alumina microfibers. Sensors and Actuators B: Chemical, 185, 582-586.
[6] Wang, M., Zhang, J., Gao, Y., Yang, X., Gao, Y., & Zhao, J. (2014). Determination of Sunset Yellow in soft drinks at attapulgite modified expanded graphite paste electrode. Journal of The Electrochemical Society, 161(3), H86-H91.
[7] Afsharmanesh, E., Karimi-Maleh, H., Pahlavan, A., & Vahedi, J. (2013). Electrochemical behavior of morphine at ZnO/CNT nanocomposite room temperature ionic liquid modified carbon paste electrode and its determination in real samples. Journal of Molecular Liquids, 181, 8-13.
[8] Bijad, M., Karimi-Maleh, H., & Khalilzadeh, M. A. (2013). Application of ZnO/CNTs nanocomposite ionic liquid paste electrode as a sensitive voltammetric sensor for determination of ascorbic acid in food samples. Food Analytical Methods, 6(6), 1639-1647.
[9] Baghizadeh, A., Karimi-Maleh, H., Khoshnama, Z., Hassankhani, A., & Abbasghorbani, M. (2015). A voltammetric sensor for simultaneous determination of vitamin C and vitamin B 6 in food samples using ZrO 2 nanoparticle/ionic liquids carbon paste electrode. Food analytical methods, 8(3), 549-557.
[10] Gupta, V. K., Karimi-Maleh, H., Agarwal, S., Karimi, F., Bijad, M., Farsi, M., & Shahidi, S. A. (2018). Fabrication of a food nano-platform sensor for determination of vanillin in food samples. Sensors, 18(9), 2817.
[11] Najafi, M., Khalilzadeh, M. A., & Karimi-Maleh, H. (2014). A new strategy for determination of bisphenol A in the presence of Sudan I using a ZnO/CNTs/ionic liquid paste electrode in food samples. Food chemistry, 158, 125-131.
[12] Arabali, V., Ebrahimi, M., Gheibi, S., Khaleghi, F., Bijad, M., Rudbaraki, A., ... & Ganjali, M. R. (2016). Bisphenol A analysis in food samples using modified nanostructure carbon paste electrode as a sensor. Food Analytical Methods, 9(6), 1763-1769.
[13] Afsharmanesh, E., Karimi-Maleh, H., Pahlavan, A., & Vahedi, J. (2013). Electrochemical behavior of morphine at ZnO/CNT nanocomposite room temperature ionic liquid modified carbon paste electrode and its determination in real samples. Journal of Molecular Liquids, 181, 8-13.