C3330-19-952034
NALOŽBO SOFINANCIRATA REPUBLIKA SLOVENIJA IN EVROPSKA UNIJA IZ EVROPSKEGA SKLADA ZA REGIONALNI RAZVOJ
Evropska kohezijska politika v Sloveniji: www.eu-skladi.si
Naziv operacije: Razvoj in karakterizacija elektrokemijskega senzorja na osnovi TiO2 za okoljske aplikacije
Trajanje operacije: 1. 4. 2019 – 31. 3. 2022
Številka operacije: OP20.04342
Naziv in naslov gospodarskega subjekta, ki sodeluje v raziskovalnem projektu:
CINKARNA, Metalurško-kemična Industrija Celje, d.d. (https://www.cinkarna.si/si/)
Vsebinski opis projekta
Razširjena uporaba pesticidov na različnih področjih predstavlja velik problem, saj so le-ti strupeni in ne delujejo samo na ciljno skupino organizmov, temveč v veliki meri prizadenejo tudi ostale organizme iz okolja. Pomembna naloga okoljske analizne kemije je tako razviti nove metode za zaznavanje in spremljanje vsebnosti pesticidov, ki bodo zagotavljale visoko občutljivost, stabilnost in selektivnost ter nizko mejo zaznavnosti in določljivosti. Slednjim zahtevam sledi razvoj elektrokemijskih senzorjev, ki poleg omenjenih karakteristik omogočajo hitro analizo, so enostavni za uporabo ter ekonomsko ugodni.
Cilj projekta je bil razvoj ne-encimskega elektrokemijskega senzorja pripravljenega na osnovi nanodelcev TiO2. Slednji namreč predstavljajo pomembno vlogo pri detekciji pesticidov zaradi njihove afinitete do fosfatnih skupin pesticidov in niso pomembni le zaradi njihove elektrokemijske aktivnosti temveč tudi zaradi biokompatibilnosti ter enostavne priprave in dobre obstojnosti. Pri razvoju senzorja smo se osredotočili na integracijo izbranega materiala kot modifikatorja v prototip senzorja, optimizacijo elektrokemijskih in strukturnih lastnosti ter validaciji razvite metode. Kot modifikator delovne elektrode smo uporabili kompozit nanodelcev TiO2 in nanoceluloze, ki smo ga ustrezno karakterizirali in optimizirali njegovo pripravo ter preučevali elektrokemijski odziv modificiranega senzorja s pomočjo različnih tehnik kot so ciklična voltametrija, diferenčna pulzna voltametrija, »square-wave« voltametrija. Na podlagi teh raziskav smo razvili in validirali novo metodo za določanje izbranega pesticida metil parationa.
Faze projekta
1. Delovni sklop: Sinteza in optimizacija nanostrukturnih materialov na osnovi TiO2
Naloga 1.1. Izbira in sinteza nanostruturnega materiala na osnovi TiO2.
Naloga 1.2. Preliminarno elektrokemijsko testiranje ustreznosti sintetiziranih materialov.
Naloga 1.3. Karakterizacija strukturnih in morfoloških lastnostni materialov na osnovi TiO2, ki so se izkazali za učinkovite.
Naloga 1.4. Optimizacija pogojev priprave in lastnosti izbranega materiala na osnovi TiO2.
2. Delovni sklop: Priprava in učinkovitost elektrokemijskega senzorja
Naloga 2.1. Izgradnja laboratorijskega prototipa.
Naloga 2.2. Preverjanje učinkovitosti laboratorijskega prototipa in njegova optimizacija.