Università di Modena e Reggio Emilia
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
GRUPPO DI ELETTRONALISI
http://www.electroanalysis.unimore.it
Chiara Zanardi Laura Pigani
Fabio Terzi
Transduttore
segnale processore di segnale analita
Elemento di conoscimento
dispositivo che converte una grandezza fisica o chimica in una più facilmente misurabile
sensori elettrochimici (potenziometrici e amperometrici), ottici, gravimetrici
Biosensore amperometrico
per glucosio
Callis JB, lllman DL, Kowalski BR (1987) Process Analytical Chemistry. Anal Chem 59: 624A-637A
dispositivo che risponde alla concentrazione di una analita con una variazione di corrente
tempo sviluppo e caratterizzazione di
nuovi materiali messa a
punto della metodica
analitica test in soluzioni di prova
e matrici reali
1 2 3
modificazione della superficie di elettrodi di Au, Pt, GC
nuovi materiali elettrodici
S S S S
S
R R R R
Polimeri R
conduttori
materiali organici
materiali inorganici nanostrutturati
materiali compositi organici-inorganici
grafene Es. nanoparticelle
metalliche e di ossidi metallici
Au
HS
S S
S HS
S S
S HS
S S
S HS
S S
S HS
S S
S
materiali biologici
Polimeri non conduttori: es. metilmetacrilato
Recettori organici: es. curcumina
Carbon black
1
tecniche elettrochimiche
tecniche microscopiche
(E)SEM TEM AFM, …
tecniche spettroscopiche
ICP, UV-vis-NIR, Raman, XPS, SERS, XRD,…
5 0 n m 5 0 n m
400 500 600 700 800 900
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Absorbance (a. u.)
(nm)
-0.75 V -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
caratterizzazione
1
-14.0 -12.0 -10.0 -8.0 -6.0 -4.0 -2.0 0.0
-0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0.0
i / µA
E / V
bare Au (PV/AuNP ) (PV/PSS) /PV
Cl 6 5
riduzione della monoclorammina analisi di una miscela di ac. ascorbico e dopamina
riduzione dell’acqua ossigenata
prestazioni del sensore in soluzioni di prova
ossidazione del NADH
0,00E+00 5,00E-07 1,00E-06 1,50E-06 2,00E-06
-0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4
E (V)
i (A)
PEDOT
PEDOT/Au-Tannico
2
analisi dell’epicatechina in biscotti analisi dell’acido ascorbico in yogurt
10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
i / nA
E/V
i / nA
Pt
Pt/PEDOT B
A
0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 0.1235x10-5
0.1735x10-5
0.2235x10-5
0.2735x10-5
0.3235x10-5
0.3735x10-5
t / s
i / A
analisi del glicerolo in succhi d’uva analisi dell’acido ascorbico in succhi d’arancia
prestazioni del sensore in matrici reali
3
Sviluppo di sensori amperometrici per l’analisi di parametri di qualità in matrici alimentari
ARGOMENTO DI TESI 1
sviluppo di una lingua elettronica determinazione del contenuto polifenolico di materie prime e derivati
elettrodi a base di carbonio GC SNGC
Grafite
Carbon black
campioni
sviluppo di sensori selettivi
sviluppo di inchiostri conduttivi contenenti nanomateriali per lo sviluppo di sensori amperometrici su carta
ARGOMENTO DI TESI 2
Filter paper slab
Conduc ve track based on ink
Hydrophobic track based on polystyrene
1 cm
Cu-rich region C -rich region
Cella stampata 3D
Utilizzo di materiali elettrodici non convenzionali per lo sviluppo di sensori per il controllo di processo industriale
ARGOMENTO DI TESI 3
Controllo qualità
Controllo degli scarichi
Riciclo degli scarti
Sviluppo di sensori amperometrici per il riconoscimento chirale
ARGOMENTO DI TESI 4
N
N
S
S
3
3
ricerca delle condizioni di crescita del film
caratterizzazione del film polimerico:
- misure elettrochimiche - EQCM
- spettroelettrochimica UV-Vis - SEM
studio della risposta del sensore ad analiti chirali
Sviluppo di sensori amperometrici a base sol-gel
ARGOMENTO DI TESI 5
- in collaborazione con prof. G. Lusvardi -
silano
HAuCl4• 3H2O
grafite
matrice
sol-gel essiccamento
all’aria dei capillari riscaldamento in stufa
elettrodi sol-gel con nanoparticelle di oro SEM
caratterizzazione microscopica, spettroscopica ed elettrochimica
TEM
EDS CV
definizione delle prestazioni del sensore Studio delle proprietà chimico-fisiche del
materiale in funzione delle condizioni di sintesi del sol-gel e delle nanoparticelle
ARGOMENTO DI TESI 6
Sviluppo di sensori amperometrici a base di polifenoli di origine naturale - in collaborazione con prof. E. Ferrari -
NADH
NAD+
ENZIMA
ANALITA
O O O
H
O H
OH
OH
e
- O OO
O
O
O
curcumina
O O
O
O H
O
OH CH3 C
H3
Nanomateriali:
grafene carbon black nanoparticelle
(nanotubi)
