Φωταυγάζοντα νανοκοκκία άνθρακα από κλάσμα αποβλήτων πλούσιο σε λεκιθίνη και από απλά οργανικά μόρια με προοπτική αξιοποίησης σε αναλυτικές εφαρμογές
Loading...
Date
2025-06-13
Authors
Σιμωνίδου, Σοφία
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα τελευταία χρόνια τα νανοκοκκία άνθρακα (Carbon Dots, CDs) έχουν προσελκύσει το μεγάλο ενδιαφέρον της ερευνητικής κοινότητας στο πεδίο της Αναλυτικής Χημείας. Πρόκειται για φωτοφωταυγαύζοντα νανοσωματίδια άνθρακα με μέγεθος συνήθως μικρότερο των 10 nm όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναλυτικά εργαλεία για την ανίχνευση αναλυτών όπως μέταλλα, φάρμακα, βιομόρια και μικροοργανισμούς. Η βιοσυμβατότητά τους και η χαμηλή τοξικότητά τους, επιτρέπουν την χρήση τους στα βιολογικά συστήματα ενώ η ιδιότητα της φωτοφωταύγειας σε συνδυασμό με τις ποικίλες λειτουργικές ομάδες που διαθέτουν στην επιφάνεια τους , τα καθιστά ικανούς νανο-ανιχνευτές εύκολα τροποποιήσιμους για την ανάπτυξη αισθητήρων με μεγάλη ειδικότητα. Η δυνατότητα αξιοποίησης ανανεώσιμων πηγών άνθρακα όπως η βιομάζα και τα απόβλητά της για την σύνθεση των CDs όχι μόνο μειώνει το περιβαλλοντικό αποτύπωμα μιας μεθόδου αλλά παρέχει μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στις μεθόδους σύνθεσης από χημικά αντιδραστήρια, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη «πράσινων» τεχνολογιών και ενισχύοντας την κυκλική οικονομία.
Στην παρούσα Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία μελετάται η υδροθερμική παρασκευή CDs από βιομηχανικά απόβλητα εξευγενισμού ελαίων καθώς και από απλά οργανικά μόρια χημικών αντιδραστηρίων, όπως το κιτρικό οξύ και η αιθυλενοδιαμίνη. Πραγματοποιείται σύγκριση των φωταυγαζουσών ιδιοτήτων τους μελετώντας την επίδραση ιόντων και του pH σε αυτές. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στον περαιτέρω χαρακτηρισμό των νανοκοκκίων από το κλάσμα αποβλήτων για τα οποία διαπιστώνεται ότι είναι εμφυτευμένα με στοιχεία όπως Ν, Ο και P ενώ έχουν μέγεθος μικρότερο των 5 nm. Μέσω χρωματογραφικής μελέτης, επιπλέον, δόθηκαν πληροφορίες που αφορούν τον μηχανισμό απόσβεσής τους παρουσία διχρωμικών ιόντων.
Η αξιοποίηση των N,O,P-CDs ως νανο-αισθητήρες για την ανάπτυξη καινοτόμων και «πράσινων» αναλυτικών μεθόδων αποτέλεσε τον τελευταίο στόχο. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκαν μέθοδοι που στηρίζονται στην αποσβεστική ικανότητα των υπερμαγγανικών και των διχρωμικών ιόντων για τον προσδιορισμό ασκορβικών ειδών και Ν-ακετυλοκυστεΐνης (NAC). Αυτές οι μέθοδοι, μάλιστα, εφαρμόστηκαν και σε πραγματικά δείγματα φαρμακευτικών σκευασμάτων και συμπληρωμάτων διατροφής.
Η εργασία αυτή αναδεικνύει τη δυναμική των νανοκοκκίων άνθρακα, και ιδιαίτερα αυτών που προέρχονται από βιομηχανικά απόβλητα, ως πρακτικά και αποτελεσματικά εργαλεία στην αναλυτική χημεία. Η αξιοποίησή τους συμβάλλει στην ανάπτυξη νέων, περιβαλλοντικά φιλικών και καινοτόμων εφαρμογών, ενισχύοντας την αειφορία και προωθώντας τις πράσινες τεχνολογίες στο πεδίο.
Description
Keywords
Νανοκοκκία άνθρακα, Φασματοσκοπία φθορισμού, Απόσβεση, Ασκορβικό οξύ, Ακετυλοκυστεΐνη, Φαρμακευτική ανάλυση