Multiplex detectie van antioxidanten / voedseladditieven / conserveermiddelen in voedselmonsters is mogelijk met behulp van onze nieuw ontwikkelde op grafiet gebaseerde nanocomposiet elektrochemische sensor van gebruikte alkalinebatterijen. De chemische sensor leidt niet alleen tot een kortere analysetijd, maar is ook een groenere chemie-innovatie.

Een kleine AA-batterij kan het belangrijke werk doen om onze afstandsbediening van stroom te voorzien, mini speelgoed en wekker, maar na het bereiken van zijn bestede leven, er is een milieuprobleem dat we moeten oplossen. Een typische zinkbatterij bestaat uit een zinklichaam, mangaan poeder, papier, stijfsel en een zwarte staaf die de batterij laten werken. De meeste onderdelen zijn recyclebaar, maar niet de zwarte staaf (die wetenschappers de "grafietstaaf" noemden). Dit materiaal heeft een goede elektrische geleidbaarheid en kan daadwerkelijk worden hergebruikt voor de ontwikkeling van een chemische sensor.

De grafietstaaf die uit de gebruikte batterij is gehaald, kan in verschillende vormen worden gesneden, hetzij in staven, toetsen, of dunne vellen. Daarnaast, het kan ook worden gefabriceerd in kleine chip-apparaten en op de menselijke huid worden bevestigd of als een strip voor de detectie van chemische stoffen in voedsel. Levensmiddelenadditieven (chemicaliën) zoals anti-oxidanten of conserveermiddelen kunnen interessante informatie zijn, waarbij de meeste mensen zich zorgen maken en graag hun werkelijke hoeveelheid willen weten voordat ze consumeren.

De mogelijkheid om een ​​laboratorium te miniaturiseren tot grafietchip of strip om ons de onmiddellijke informatie te geven over de dosisinname van antioxidanten of conserveermiddelen in onze dagelijkse maaltijden, is haalbaar door middel van eenvoudige en economische conversiestappen van grafietstaafjes. In tegenstelling tot de conventionele laboratoriumtests die een dag kunnen duren voor chemische analyse, een draagbare, betaalbaar en nauwkeurig klein analytisch apparaat heeft meer de voorkeur. De ontwikkeling van chemische sensoren is tien jaar geleden begonnen, omdat het potentiële gebruik ervan veelbelovend is vanwege de grote vraag. Helaas, de kosten voor een dergelijke ontwikkeling met behulp van dure sensormaterialen zijn niet betaalbaar.

Om deze uitdaging te overwinnen, onze onderzoeksgroep heeft een spannende oplossing gevonden door te kijken naar hergebruikt batterijafval. We hebben met succes een aantal grafiet nanocomposiet elektrochemische sensoren gefabriceerd door oppervlaktemodificatie met nanomaterialen, die de chemische en fysische eigenschappen van de materialen aanzienlijk verbeterde die passen bij het gebruik als chemische sensor. We hebben het praktische gebruik aangetoond van de ontwikkelde op grafiet gebaseerde elektrochemische sensor voor de kwantitatieve detectie van Myricetin (natuurlijke antioxidant) en multiplexdetectie van andere conserveermiddelen (synthetische organische moleculen) in verschillende vormen van daadwerkelijke voedselmonsters. De verkregen analyseresultaten bleken goed gecorreleerd met de conventionele laboratoriumtestresultaten met HPLC. Belangrijker, de test uitgevoerd met onze ontwikkelde sensormethode is relatief sneller waarbij de resultaten in minder dan 5 minuten konden worden afgelezen. In aanvulling, de gebruikte gerecyclede grafietstaaf is een inert materiaal. Vandaar, het is veilig om te gebruiken en zal geen schadelijk effect hebben op de eindgebruikers. Dit is een andere toegevoegde waarde aan de nieuw ontwikkelde alternatieve analytische benadering.

Concluderen, de innovatieve poging om een ​​chemische sensor te ontwikkelen uit batterijafval levert niet alleen voordelen op voor de eindgebruikers, maar het is ook een zorgzame inspanning die wordt getoond in het beoefenen van groene chemie voor een groenere aarde en een betere toekomst.