طراحی یک حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر نانوساختارهای فریت برای تجزیه و تحلیل یون‌های جیوه فلزات سنگین در منابع کشاورزی از زعفران تا نمونه‌های خاک

خطرات ناشی از یون‌های فلزات سنگین در منابع کشاورزی توجه جهانی را به خود جلب کرده است. بنابراین، مطالعه درباره تجمع آن‌ها در سیستم‌های مرتبط با خاک-گیاه، مبنایی برای ارزیابی خطرات سلامتی انسان است. در این کار، نانوساختارهای فریت روی با استفاده از نشاسته به عنوان یک روش سبز و از طریق روش اولتراسونیک سنتز شدند. نانوساختارها با استفاده از تکنیک‌های مختلف مشخصه‌یابی شدند. سپس یک حسگر اصلاح شده نانوساختاری بر اساس نمونه‌های سنتز شده طراحی شد. الکترود اصلاح شده پایداری و حساسیت عالی برای یون‌های جیوه (Hg2+، Hg(II)) نشان داد و بهبود انتقال الکترون بین حسگر و Hg2+ مشاهده شد. تحت شرایط تجربی بهینه، دو محدوده دینامیکی خطی 0.004–2.0 و 2.0–900.0 میکرومولار با حد تشخیص (LOD) 0.20 نانومولار برای یون‌های جیوه با استفاده از تکنیک‌های ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) به دست آمد. علاوه بر این، حسگر نانوساختاری اصلاح شده، انتخاب‌پذیری و حساسیت خوبی نشان داد و آن را برای تشخیص Hg2+ در نمونه‌های واقعی پیچیده مختلف مناسب ساخت.

The health risks arising of heavy metal ions in agricultural sources have attracted global attention. Therefore, study about the accumulation of them in the systems related to soil–plant is the source for human health risk assessments. So, in the present work, zinc hexa ferrite nanostructures were synthesized by starch as a green approach via ultrasonic method. The nanostructures were characterized using various techniques. Then, a nanostructured modified sensor was designed based on the synthesized samples. The modified electrode exhibited excellent stability and sensitivity for Mercury ions (Hg2+, Hg(II)), and an improved electron transfer between the sensor and Hg2+ was observed. Under the optimized experimental conditions two linear dynamic ranges of 0.004–2.0 and 2.0–900.0 μM with a limit of detection (LOD) of 0.20 nM were obtained for Mercury ions using differential pulse voltammetry (DPV) techniques. Furthermore, the modified nanostructured sensor showed good selectivity and sensitivity, making it appropriate for the detection of Hg2+ in various real complicated samples.