چکیده :
با افزایش نگرانی های عمومی در خصوص استفاده از کود ها و مود شیمیایی زراعی و پتانسیل انتشار آن ها در اکوسیستم، روش های بسیار حساس، انتخابی و دقیق برای تحیلی آفت کش ها نیاز می باشند. چون این مواد در سطوح بسیار کم وجود دارند، مراحل استخراج و پیش تغلیظ آن ها برای تشخیص آن ها لازم است. کشفیات مربوط به نانو مواد با خواص منحصر به فرد دارای اثر معنی داری بر روی استفاده و کاربرد آن ها در فنون استخراج و عصاره گیری دارد. این مقاله مروری به بررسی کاربرد نانولوله های کربنی در تحلیل آفت کش ها می پردازد.
بیشترین تعداد کاربرد های نانولوله های کربنی، دلیلی بر نقش مهم آن ها به عنوان مواد جاذب در استخراج فاز جامد و فنون میکرو استخراج می باشد.

- مقدمه
تاریخچه نانو ساختار های کربنی در ۱۹۸۵ شروع شد زمانی که فولرن باکمینستر C60 توسط کروتو و همکاران(۱۹۸۵ ) کشف شد. از آن زمان به بعد، تعداد ساختار های کشف شده به سرعت افزایش یافت. مثال های مربوط به این ها شامل نانو لوله های کشف شده توسط ایجیما(۱۹۹۱)، خانواده فلورن ها( کازو و همکاران ۱۹۹۴، دارست و فریر ۲۰۰۱)، نانو مخروط های کربنی( کی و ساتلر ۱۹۹۴)، نانوشیپور های کربنی( نیشا و همکاران ۲۰۰۰) و سایر نانوذرات کربنی الوتروپیک مختلف می باشند. برخی از نمونه های مربوط به نانوساختار های کربنی در شکل ۱ نشان داده شده است. خواص این مواد نظیر سطح مقطع بالا، نسبت عرضی زیاد، مقاومت مکانیکی بالا و نیز رسانایی الکتریکی و گرمایی موجب شده است تا آن ها طیف وسیعی از کاربرد ها را داشته باشند. با این حال نانولوله های کربنی مهم ترین مواد نانوساختاری کربنی هستند. آن ها را می توان به صورت ورقه های گرافیتی لوله ای به شکل نانو توصیف کرد.
دو شکل ساختاری نانولوله ها به صورت زیر است : نانولوله های تک دیواره ای موسوم به SWCNT و نانولوله های چند دیواره ای MWCNT شکل۱). طول CNT می تواند کم تر از چند صد نانومتر تا بیشتر از چند میکرون باشد. SWCNT دارای قطر بین ۱ و ۱۰ نانومتر هستند و انتهای آن ها بسته است. بر عکس نانولوله های چند دیواره MWCNT دارای قطر بزرگ تری هستند زیرا ساختار آن ها متشکل از چندین استوانه هم مرکز یا متحد المرکز است که توسط نیروی وان در والسی به هم متصل شده اند( واپسنیک و همکاران ۲۰۱۰).
در حال حاضر، سه روش اصلی برای سنتز و تولید CNT شال تخلیه قوس الکتریکی، کند و سوز لیزری و رسوب بخار شیمیایی می باشد( هوزکو ۲۰۰۲، کینگستونو سیمارد ۲۰۰۳). آخرین روش ، مهم ترین روش برای تولید نانولوله کربنی به دلیل دمای رشد پایین، تولید بالا و خلوص بالا است. از این روی دمای سنتز پایین غلب منجر به تراکم بالای نانولوله های کربنی می شود. چون نانولوله های کربنی دارای ناخالصی های کربنی یا فلزی می باشند، تخلیص ، یک مسئله مهم است. پیشرفت های زیادی در تخلیص CNT گزارش شده اند و برخی از این روش ها شامل اکسیداسیون شیمیایی، تفکیک فیزیگی و ترکیبی از روش های فیزیکی و شیمیای می باشند که برای بدست اوردن CNT با خلوص مطلوب به کار برده شده اند( هو و همکاران ۲۰۰۸). مطالعات زیادی به بررسی شناسایی ساختاری و شیمیایی نانولوله های کربنی پرداخته اند( بیر و همکاران ۲۰۱۰ف واپسنیک و همکاران ۲۰۱۰، زانگ و یان ۲۰۱۰).

خواص استثنایی و منحصر به فرد این مواد موجب شده است تا پیشرفت های علمی و مهندسی زیادی حاصل شود. در زمینه پایش زیست محیطی، خواص نانو ساختار های کربن، فرصت را برای طیف وسیعی از کاربرد ها برای تشخیص و احیای الاینده های مختلف و تصفیه فاضلاب فراهم کرده است. آفات کش ها بیشتر از هر گونه الاینده محیطی دیگر مطالعه شده اند زیرا آن ها برای حفاظت از گیاهان در برابر بیماری ها، علف های هرز و حشرات استفاده شده اند.
آن ها تحت یک سری تغییرات قرار گرفته و یک الگوی پیچیده ای از متابولیت ها را فراهم می کنند. به دلیل سمیت آن ها و نیز اثرات زیست محیطی آن ها، اتحادیه اروپا علف کش ها را در لیست الاینده ها قرار داده و سطح حداکثر را برای بقایای افات کش ها بر طبق قانون شماره ۳۹۶/۲۰۰۵، اصلاحیه دستور العمل شورای ۹۱/۴۱۴/EEC گزارش کرده است. دستورالهعمل ۱۲۸ اتحادیه اروپا که درنوامبر ۲۰۰۹ تصویب شد، به دنبال کاهش خطرات و اثرات بر روی سلامت انسان و محیط زیست ناشی از استفاده از آفت کش ه می باشد. از این روی توسعه روش های تحلیلی برای تعیین آن ها در محیط های مختلف در بقایای حداکثر موجب محدود شدن تقاضای روش های پیشرفته برای اماده سازی نمونه، تفکیک اتالیت ها و تشخیص و کمی سازی شده است( لاگاندا و همکاران ۲۰۰۲، الندره و پیکو ۲۰۰۴)
با در نظر گرفتن توجه بیش از حد به نانو ساختار های کربنی، جای تعجبی وجود ندارد که آن ها کاربرد زیادی در تحلیل آفت کش ها داشته باشند. این مقاله به بررسی کاربرد روز افزون نانو لوله های کربنی در روش های تفکیک می پردازد: برای پیش تغلیظ و غنی سازی با استفاده از استخراج فاز جامد و میکرو استخراج. کار برد نانولوله های کربنی در علوم تحلیلی در مقالات قبلی بحث شده است( مرکوسی ۲۰۰۶، ولاکروسل و همکاران ۲۰۰۷، پیرزسکا ۲۰۰۸، رالو چرز و همکاران ۲۰۱۰)

برای دانلود کامل مقاله کلیک کنید: دانلود