Fizyczne, Chemiczne i Biofizyczne Podstawy Nowoczesnych Technologii i Inżynierii Materiałowej
W ramach prowadzonych badań zaprojektowano i wytworzono cztery czujniki woltamperometryczne przeznaczone do oznaczania wybranych leków przeciwdepresyjnych w próbkach farmaceutycznych, środowiskowych i biologicznych
Tytuł projektu
Interdyscyplinarne Środowiskowe Studia Doktoranckie "Fizyczne, Chemiczne i Biofizyczne Podstawy Nowoczesnych Technologii i Inżynierii Materiałowej " (FCB)
Nazwa Beneficjenta/Beneficjentów
- Wydział Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie,
- Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie
Nazwa programu
Program Operacyjny Inteligentny Rozwój
Konkurs
Interdyscyplinarne Studia Doktoranckie
Wartość projektu
10 123 883,00 zł na 75 beneficjentów
Wartość dofinansowania
134 895,00 zł na jedną doktorantkę
Okres realizacji projektu
1.09.2017-31.08.2022 (przedłużony do 31.10.2023)
Poznajcie nasz zespół
- dr Maria Madej
- dr hab. Jolanta Kochana, prof. UJ
- prof. dr hab. Bogusław Baś (AGH)
Zobacz efekt naszej pracy
- Skonstruowanie czujników modyfikowanych nanokompozytem zawierającym związek metaloorganiczny typu MOF
A voltammetric sensor based on mixed proton-electron conducting composite including manganese(II) isonicotinate framework JUK-2 for determination of citalopram
Maria Madej*, Dariusz Matoga, Klaudia Skaźnik, Radosław Porada, Bogusław Baś, Jolanta Kochana
Microchimica Acta (2021) 188:184;
Przeczytał artykuł / read article
Abstract
This paper demonstrates a facile voltammetric sensor based on glassy carbon electrode (GCE) modification with nanocomposite consisting of manganese(II) isonicotinate framework (JUK-2), multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and gold nanoparticles (AuNPs) for detection of citalopram (CIT). The composition and morphology of JUK-2-MWCNTs-AuNPs/GCE were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), energy dispersion spectroscopy (EDS) and scanning electron microscopy (SEM). The electrochemical properties were investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV), and staircase voltammetry (SCV) was employed for analytical purposes. The composite electrode displays excellent electrocatalytic activity towards CIT, which is attributed to the synergistic effect of high surface area of the composite, high proton conductivity of JUK-2 as well as good electron conductivity and high surface area of MWCNTs and AuNPs. Consequently, the fabricated hybrid material exhibits the properties of mixed ion-electron conductor (MIEC). Under optimized conditions, the fabricated sensor shows a linear response in three CIT concentration ranges, 0.05 – 1.0, 1.0 – 10.0 and 15.0 – 115.0 µmol L-1, with a detection limit of 0.011 µmol L-1. The JUK-2-MWCNTs-AuNPs/GCE was successfully employed for the determination of CIT in pharmaceutical, environmental waters and biological samples with satisfactory recoveries (98.6 – 104.8%).
- zaprojektowanie czujników SPE modyfikowanych nanowarstwami osadzanymi w technologii PECVD
Jaki problem rozwiązuje nasz projekt?
Zweryfikowanie możliwości zastosowania nowatorskich materiałów funkcjonalnych, takich jak materiały zeolitowe, sieci metaloorganiczne czy nanowarstwy polimerowe, do konstrukcji czujników elektrochemicznych. W ramach prowadzonych badań zaprojektowano i wytworzono cztery czujniki woltamperometryczne przeznaczone do oznaczania wybranych leków przeciwdepresyjnych w próbkach farmaceutycznych, środowiskowych i biologicznych. Zaproponowano:
- oryginalną procedurę woltamperometrycznego oznaczania wiloksazyny (WIL) za pomocą elektrody diamentowej domieszkowanej borem (BDDE),
- konstrukcję nowatorskiego czujnika (FeZ-G/GCE) do oznaczania amitryptyliny (AMI) wytwarzany na drodze modyfikacji elektrody z węgla szklistego (GCE) nanokompozytem złożonym z naturalnego zeolitu (klinoptylolitu) poddanego wcześniej wymianie jonowej na kationy Fe3+ (FeZ) i grafitu (G) w osnowie polistyrenowej,
- konstrukcję innowacyjnego czujnika (JUK-2-MWCNTs-AuNPs/GCE) do oznaczania citalopramu (CIT), który został skonstruowany na drodze modyfikacji elektrody z węgla szklistego (GCE) nanokompozytem utworzonym z sieci metaloorganicznej JUK-2, wielościennych nanorurek węglowych (MWCNTs) i nanocząstek złota (AuNPs),
- skonstruowano pierwszy czujnik (PACN/C-SPE) wytwarzany na drodze modyfikacji węglowej elektrody sitodrukowanej (C-SPE) nanowarstwą poliakrylonitrylu (PACN) nanoszoną w technologii chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganego zimną plazmą (PECVD). Czujnik ten przeznaczony jest do oznaczania bupropionu (BUP).
Kto korzysta/skorzysta z wyników projektu?
Wytworzone czujniki woltamperometryczne przeznaczone będą do oznaczania wybranych leków przeciwdepresyjnych w próbkach farmaceutycznych, środowiskowych i biologicznych.
Co było dla nas największym wyzwaniem w projekcie?
- zastosowanie nowych materiałów funkcjonalnych
- zaprojektowanie nowych czujników
- weryfikacja eksperymentalna poprawnego działania zaproponowanych nowych urządzeń analitycznych