Modifikatsiyalangan screen-printed elektrodlari yordamida tabiiy va texnogen obʼyektlarning voltamperometriyasi

Ushbu dissertatsiya ekran bosma elektrodlarini Bi, Ag, Au, MnO2 nanozarrachalari bilan modifikatsiyalash asosida yuqori sezgir, selektiv va ekologik toza elektrokimyoviy sensorlarni ishlab chiqish va ulardan chiqindi suvlardagi og'ir metall ionlarini voltamperometrik aniqlashda foydalanishga bag'ishlangan. Tadqiqotda zamonaviy instrumental tahlil usullaridan foydalangan holda, tabiiy va texnogen obyektlardagi og'ir metallarni aniqlashning yangi samarali usullari ishlab chiqilgan va amaliyotga joriy etilgan.

Asosiy mavzular

• Dissertatsiya mavzusining dolzarbligi va zarurati: Dunyoda texnogen va antropogen omillarning inson salomatligiga ta'siri tufayli atrof-muhit sifatining yomonlashishi global muammo hisoblanadi. Shu sababli, atrof-muhitning texnogen va antropogen ifloslanishini, xususan, ogʻir toksik metallarni muntazam nazorat qilish uchun zamonaviy instrumental tahlil usullarini qoʻllash va rivojlantirish muhim ahamiyat kasb etadi. Ushbu tadqiqot Oʻzbekiston Respublikasining taraqqiyot strategiyasi va kimyo sanoatini rivojlantirishga oid qarorlari bilan hamohang ravishda amalga oshirilgan.
• Tadqiqotning Respublika fan va texnologiyalari rivojlanishining ustuvor yoʻnalishlariga mosligi: Mazkur tadqiqot Respublika fan va texnologiyalar rivojlanishining VII “Kimyo, kimyoviy texnologiyalar va nanotexnologiyalar” ustuvor yo'nalishlariga muvofiq bajarilgan.
• Muammoning oʻrganilganlik darajasi: Dunyodagi koʻplab ilmiy-ta'lim va tadqiqot markazlarida elektrokimyoviy sensorlarni yaratish va ularning analitik qo'llanilishini kengaytirish boʻyicha tizimli tadqiqotlar olib borilmoqda. Jahon olimlarining ishlari bilan bir qatorda, Oʻzbekiston olimlarining ham bu boradagi tadqiqotlari tilga olingan. Ammo, ekran bosma elektrodlar bilan mikroflyuidli analitik tizimlardan foydalanish bo'yicha tadqiqotlar va ushbu elektrodlarni ishlab chiqish Oʻzbekistonda birinchi marta oʻtkazilmoqda.
• Tadqiqotning maqsadi va vazifalari: Maqsad: Yuqori sezgir va selektiv, ekologik xavfsiz elektrokimyoviy sensorlarni yaratish hamda ular yordamida oqova suvlari tarkibidagi ogʻir metall ionlarini aniqlash. Vazifalar: Modifikator metallarning nanozarrachalarini va ularning oksidlarini sintez qilish; SPCE sirtini modifikatsiyalash shartlarini aniqlash va maqbullashtirish; atom kuchi va skanerlash elektron mikroskopiyasi hamda impedans spektroskopiyasi usullaridan foydalanib, nanozarrachalarning taqsimotini oʻrganish; modifikatsiyalangan elektrodlar ishtirokida turli xil ogʻir metall ionlarini oʻrganish; past konsentratsiyali namunalarni tahlil qilish uchun oqim inʼyeksiya yacheykasini ishlab chiqarish.
• Tadqiqot obyekti va predmeti: Obyekt: Ekran bosma elektrodlar, turli suvlar va texnologik eritmalar. Predmet: Modifikatsiyalangan ekran bosma elektrodlarini yaratish va ularni oqova suvlari tarkibidagi ogʻir metall ionlarining past konsentratsiyada aniqlash.
• Tadqiqotning ilmiy yangiligi: Skanerlash mikroskopiyasi, rentgen difraksiyasi va impedans spektroskopiyasi usullari uchun modifikatsiyalangan ekran bosma elektrodlari (SPCE) ishlab chiqilgan; Zn2+, Cd2+, Pb2+, Se4+, UO22+ ionlari va H2O2 ishtirokida Bi, Ag, Au va MnO2 nanozarrachalari bilan modifikatsiyalangan SPCE elektrodlarining elektrokimyoviy kattaliklari aniqlangan; vismut bilan modifikatsiyalangan SPCE elektrodlarini qoʻllab, impedans spektrometriyasida oʻgir metall ionlarini aniqlash metodikasi ishlab chiqilgan; mikroyacheykaning dizayni taklif etilgan boʻlib, undan foydalanib 0,1 ml hajmdagi namunalarni oʻlchash mumkin.
• Tadqiqotning amaliy natijalari: SPCE sirtini Bi, Ag, Au, MnO2 nanozarrachalari bilan modifikatsiyalash usullari ishlab chiqilgan; nanozarrachalar mikro va subnanomolyar miqdorlarda ekotoksikantlarni aniqlashda qoʻllanilgan; ba'zi ogʻir metallar ionlarini 10 µg/l va undan past konsentratsiyada 12% gacha nisbiy xato bilan aniqlash uslubiyati ishlab chiqilgan.
• Olingan natijalarning joriy qilinishi: Tadqiqot natijalari asosida ishlab chiqilgan elektrodlar va metodlar sanoat korxonalari va viloyat boshqarmalarining tahliliy laboratoriyalariga joriy etilgan. Bu esa sanoat chiqindi suvlarida ogʻir metall ionlarini yuqori sezgirlik va selektivlik bilan aniqlash va tahlil vaqtini qisqartirish imkonini beradi.
• XULOSALAR: 1. Zamonaviy instrumental tahlil usullaridan foydalangan holda modifikatsiyalangan screen printed elektrodlari (SPCE) boʻyicha tadqiqotlar kompleksi oʻtkazilgan. 2. Bi, Ag, Au va MnO2 nanozarrachalarini sintez qilish texnologiyalari ishlab chiqilgan va ularning SPCE yuzasida tarqalishi oʻrganilgan. 3. SPCE sirtini vismut plyonkasi bilan modifikatsiyalash in situ usuli bilan amalga oshirilishi aniqlangan. 4. Modifikatsiyalangan SPCE ning Zn2+, Cd2+, Pb2+, Se4+, UO22+, va H2O2 ionlarini aniqlash boʻyicha I VA metodikalari ishlab chiqilgan. 5. Mikro yacheykali SPCE sensori ishlab chiqilgan boʻlib, 0,1 ml hajmdagi namunalarni oʻlchashga imkon bergan.