Design of electrochemical sensor based on metal-organic frameworks for food additives
Yükleniyor...
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Konserve gıdalarda koruyucu olarak kullanılan antioksidanların özellikle insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerine ilişkin artan farkındalık, yüksek kapasiteli denetim ve test araçlarının geliştirilmesi de dahil olmak üzere, artan koruyucu kullanımını azaltmak ve kalite standartlarını sağlamak için yeni stratejilerin geliştirilmesine yol açmıştır. İnsan sağlığını güvence altına almak için önerilen umut verici stratejiler arasında, gıdalarda kullanılan bu koruyucuların standartlara uygunluğunu sağlamak ve yayılmalarını sınırlamak için denetleyerek elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi vurgulanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, gıda kalite güvencesi sektöründe önemli olan bazı antioksidanların (BHA ve PG) amperometrik tayini için Fe-MOF ve nanopartiküller ile modifiye edilmiş iki amperometrik elektrokimyasal sensör geliştirmektir. Bu amaçla, elektrokimyasal sensör olarak kullanılmak üzere yüksek elektrokimyasal performansa sahip yeni malzemeler elde etmek için solvotermal yöntem kullanılarak iki farklı tipte Fe-MOF sentezlenmiştir. Camsı karbon elektrotun yüzeyi, yüksek elektrokimyasal özelliklere sahip Fe-MOF'u damlatıp elektrobiriktirme yöntemini kullanarak Pt ve Au nanopartikülleri ile GCE modifiye edildi. Sentezlenen Fe-MOF'ları tanımlamak ve karakterize etmek için FTIR, UV, XRD, TGA, SEM ve EDX gibi farklı karakterizasyon teknikleri kullanılmıştır. Ayrıca, modifiye edilmiş her elektrot için yüzey modifikasyonunu belirlemek için CV, EIS ve SEM kullanıldı ve elektrotların elektrokimyasal davranışı döngüsel voltametri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi teknikleri kullanılarak incelendi. Ayrıca, hazırlanan elektrot için BHA ve PG elektrotları için optimum koşullar, performans faktörleri ve analitik uygulama incelenmiştir.
The growing awareness of the negative effects of antioxidants used in canned foods as preservatives, specifically on human health, has led to developing new strategies to reduce the increasing use of preservatives and ensure quality standards, including developing high-capacity inspection and testing tools. Among the promising strategies proposed to ensure human health, the development of electrochemical sensors capable of examining these preservatives used in foods to ensure their compliance with standards and limit their spread is highlighted. This study aimed to develop two amperometric electrochemical electrodes modified with Fe-MOF and nanoparticles for the amperometric determination of some antioxidants (BHA and PG), which is essential in the food quality assurance sector. For this purpose, two different types of Fe-MOFs were synthesized using the solvothermal method to obtain new materials with high electrochemical performance to use as electrochemical sensors. The surface of the glassy carbon electrode (GCE) was modified using Fe-MOFs using a drop-casting method with Pt and Au nanoparticles using the electrodeposition method to obtain a new modified electrochemical sensor with high electrochemical properties. Different characterization techniques, such as FTIR, UV, XRD, TGA, SEM, and EDX, were used to identify and characterize the synthesized Fe-MOFs. Also, CV, EIS, and SEM were used to determine surface modification for each modified electrode, and the electrochemical behaviour of the electrodes was examined utilizing cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy techniques. Furthermore, the optimum conditions, performance factors, and analytical application for BHA and PG electrodes were studied for the prepared electrode.
The growing awareness of the negative effects of antioxidants used in canned foods as preservatives, specifically on human health, has led to developing new strategies to reduce the increasing use of preservatives and ensure quality standards, including developing high-capacity inspection and testing tools. Among the promising strategies proposed to ensure human health, the development of electrochemical sensors capable of examining these preservatives used in foods to ensure their compliance with standards and limit their spread is highlighted. This study aimed to develop two amperometric electrochemical electrodes modified with Fe-MOF and nanoparticles for the amperometric determination of some antioxidants (BHA and PG), which is essential in the food quality assurance sector. For this purpose, two different types of Fe-MOFs were synthesized using the solvothermal method to obtain new materials with high electrochemical performance to use as electrochemical sensors. The surface of the glassy carbon electrode (GCE) was modified using Fe-MOFs using a drop-casting method with Pt and Au nanoparticles using the electrodeposition method to obtain a new modified electrochemical sensor with high electrochemical properties. Different characterization techniques, such as FTIR, UV, XRD, TGA, SEM, and EDX, were used to identify and characterize the synthesized Fe-MOFs. Also, CV, EIS, and SEM were used to determine surface modification for each modified electrode, and the electrochemical behaviour of the electrodes was examined utilizing cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy techniques. Furthermore, the optimum conditions, performance factors, and analytical application for BHA and PG electrodes were studied for the prepared electrode.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Metal Organik Kafesleri, Antioksidan, Elektrokimyasal, Sensör, Amperometri, Bütillenmiş Hidroksianizol, Propil Galat, Metal-Organic Framework, Antioxidant, Electrochemical, Sensor, Amperometric, Butylated Hydroxyanisole, Propyl Gallate
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Al-Doorı B. I. J., (2024).Design of Electrochemical Sensor Based on Metal-Organic Frameworks For Food Additives. (Doktora Tezi). Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
