Tổng hợp composite nickel ferrite/graphene oxide dạng khử và khảo sát tính chất điện hóa

Bài viết này mô tả quá trình tổng hợp nickel ferrite/graphene oxide dạng khử (NFG) và khảo sát khả năng xác định đồng thời acetaminophen và codeine phosphate bằng cách sử dụng điện cực biến tính NFG thu được.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp composite nickel ferrite/graphene oxide dạng khử và khảo sát tính chất điện hóaTẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023) TỔNG HỢP COMPOSITE NICKEL FERRITE/GRAPHENE OXIDE DẠNG KHỬ VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT ĐIỆN HOÁ Nguyễn Quang Mẫn1,2, Hồ Xuân Anh Vũ2, Hoàng Thái Long2, Lê Trung Hiếu2* 1 Khoa Cơ bản, Trường Đại học Y-Dược, Đại học Huế 2 Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế *Email: lthieu@hueuni.edu.vn Ngày nhận bài: 11/01/2023; ngày hoàn thành phản biện: 30/01/2023; ngày duyệt đăng: 12/4/2023 TÓM TẮT Công trình này mô tả quá trình tổng hợp nickel ferrite/graphene oxide dạng khử (NFG) và khảo sát khả năng xác định đồng thời acetaminophen và codeine phosphate bằng cách sử dụng điện cực biến tính NFG thu được. Vật liệu tổng hợp được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử quét, ánh xạ tia X phân tán năng lượng. Kết quả khảo sát hoạt tính điện hoá của composite NFG đã được nghiên cứu, cho thấy khả năng phân tách thành công các tín hiệu volt- ampere của acetaminophen và codeine phosphate trong hỗn hợp hai chất với cường độ dòng đỉnh oxy hoá tăng lên đáng kể với độ lệch chuẩn thấp hơn so với các vật liệu thành phần, nickel ferrite và graphen oxide dạng khử. Từ khóa: acetaminophen, codeine phosphate, graphene oxide dạng khử, nickel ferrite, volt-ampere.1. MỞ ĐẦU Codeine (COD), hay methyl morphine, là một chất dạng thuốc phiện tự nhiêntrong nhóm morphine. Nó được sử dụng rộng rãi với các đặc tính giảm đau, chống ho,chống tiêu chảy, giải lo âu, chống trầm cảm, an thần [1]. Acetaminophen (ACE),thường được gọi là paracetamol, là một thành phần chính trong nhiều loại thuốc kêđơn và không kê đơn. Trong số các loại thuốc điều trị dị ứng, ho, cảm lạnh, cúm, cũngnhư chứng mất ngủ, ACE có tác dụng giảm đau và hạ sốt, được kết hợp với các thànhphần khác [2]. Tuy nhiên, ACE có thể dẫn đến tổn thương gan nghiêm trọng khi dùngnhiều hơn liều lượng quy định [3]. Tầm quan trọng của việc định lượng đồng thời haihoạt chất trên xuất phát từ thực tế là ngày càng nhiều chế phẩm thuốc có sự kết hợpgiữa ACE và CDP được sản xuất và xuất hiện trên thị trường bởi vì sự kết hợp của hai 21Tổng hợp composite nickel ferrite/graphene oxide dạng khử và khảo sát tính chất điện hóahoạt chất này làm giảm đau hiệu quả, cao hơn khoảng 40% so với chỉ sử dụng ACE vớicùng liều lượng [4]. Nhiều phương pháp phân tích đã được phát triển để phân tích ACE và COD;chẳng hạn như phát quang hóa [5], sắc ký lỏng [6], quang phổ [7], điện di mao quản [8]và volt-ampere [9]. Trong số đó, các phương pháp điện hóa có nhiều ưu điểm để phântích ACE và CDP, bao gồm chi phí thấp, độ nhạy cao, khả năng tái tạo, đơn giản vàmẫu có thể tích nhỏ [10]. Nhiều điện cực biến tính khác nhau đã được sử dụng để xácđịnh riêng lẻ và đồng thời ACE và CDP. Ví dụ, Hasanpour và các đồng nghiệp đã chếtạo một điện cực dán carbon biến tính mới dựa trên CuO/CuFe2O4 để xác định đồngthời ACE và CDP [11]. Ngoài ra, Babaei và cộng sự đã tạo ra một điện cực carbon thủytinh cải tiến mới dựa trên ống nano carbon đa vách để xác định đồng thời ACE và CDP[12]. Trong số các dạng thù hình của carbon, graphene oxide dạng khử (rGO) nhậnđược sự chú ý rất lớn do tính chất nhiệt, điện và cơ học độc đáo của nó [13]. Nickelferrite (NF), với cấu trúc spinel nghịch và các tính chất điện tử và từ tính tuyệt vời, đãnhận được sự chú ý đáng kể do ứng dụng đa dạng của nó trong việc làm vật liệu điệncực cho siêu tụ điện lai và pin Li [14], cảm biến [15] và lớp phủ hấp thụ vi sóng [16]. Sựhiện diện của nhiều trạng thái oxi hóa khử có thể tăng cường tính chất xúc tác của nó.Việc kết hợp các hạt NF nano và rGO dự kiến sẽ tạo thành các vật liệu mong muốn đểphát triển các điện cực biến tính. Chúng có độ ổn định và phản ứng điện hóa được cảithiện trong phân tích điện hóa nhờ độ xốp có thể điều chỉnh, độ dẫn điện và diện tíchbề mặt lớn [17]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tổng hợp vật liệu composite nickelferrite/graphene oxide dạng khử và biến tính lên điện cực carbon thủy tinh (GCE). Sauđó, sử dụng phương pháp điện hoá, khảo sát các đường volt-ampere vòng (CV) nhằmxác định đồng thời acetaminophen và codeine phosphate.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1. Hóa chất Tất cả các hóa chất đều thuộc loại tinh khiết phân tích và được mua từ Merck,Đức. Graphite, acid ascorbic (C6H8O6, 98%), potassium permanganate (KMnO4, 99%),hydrogen peroxide (H2O2, 30%), acid ortho-phosphoric (H3PO4, 85%), acid sulfuric(H2SO4, 98%) được sử dụng để điều chế graphene oxide dạng khử. Iron (III) chloridehexahydrate, nickel (II) chloride hexahydrate (NiCl2·6H2O, 98%), dung dịch ammonia(NH4OH, 25%) và ethanol (C2H5OH, 99%) được sử dụng để tổng hợp vật liệu NF vàcomposite NFG. Các chất chuẩn acetaminophen (C8H9NO2, 99%), codeine phosphate 22TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 23, Số 2 (2023)(C18H24NO7P, 98%) được mua từ Viện Kiểm nghiệm thuốc thành phố Hồ Chí Minh,Việt Nam.2.2. Tổng hợp vật liệu2.2.1. Tổng hợp oxide graphene dạng khử Graphene oxide (GO) được tổng hợp theo Marcano và cộng sự [18]. Sau đó,một gam GO được phân tán trong 250 mL nước cất hai lần dưới siêu âm trong tám giờvà được chuyển vào bình cầu 500 mL. GO trong hỗn hợp được khử thành rGO vớimười gam acid ascorbic trong tám giờ ở 50 °C. Sau khi làm nguội trong không khí, hỗnhợp phản ứng được ly tâm và rửa nhiều lần bằng nước cất và e ...