Multiplexdetektering av antioxidanter / livsmedelstillsatser / konserveringsmedel i livsmedelsprover är möjlig med vår nyutvecklade grafitbaserade elektrokemiska nanokompositsensor från använt alkaliskt batteri. Den kemiska sensorn leder inte bara till kortare analystid utan är också en grönare kemiinnovation.

Ett litet AA-batteri kan göra det viktiga jobbet att slå på vår fjärrkontroll, minileksaker och väckarklocka, men efter att ha nått sitt liv, det finns en miljöfråga som vi måste lösa. Ett typiskt zinkbatteri består av en zinkkropp, manganpulver, papper, stärkelse och en svart stav som gör att batteriet fungerar. De flesta av delarna är återvinningsbara, men inte den svarta staven (som forskare kallade "grafitstaven"). Detta material har god elektrisk ledningsförmåga och kan faktiskt återanvändas för utveckling av en kemisk sensor.

Grafitstången som extraherades från det använda batteriet kan skäras i olika former, antingen i stavar, knappar, eller tunna lakan. Förutom, den kan också tillverkas i små chip -enheter och fästas på människans hud eller som en remsa för detektering av kemiska ämnen i livsmedel. Livsmedelstillsatser (kemikalier) som antioxidanter eller konserveringsmedel kan vara intressant information, varigenom de flesta människor oroar sig för och skulle vilja veta deras faktiska mängd innan de konsumerar.

Möjligheten att miniatyrisera ett laboratorium till grafitchips eller grafitremsor för att ge oss omedelbar information om doseringsintaget av antioxidanter eller konserveringsmedel i våra dagliga måltider uppnås genom ett enkelt och ekonomiskt grafitstavomvandlingssteg. I motsats till de konventionella laboratorietester som kan ta upp en dag för kemisk analys, en bärbar, prisvärd och exakt liten analytisk enhet är mer att föredra. Utvecklingen av kemiska sensorer har börjat för ett decennium sedan, eftersom dess potentiella användning är lovande på grund av hög efterfrågan. Ack, kostnaden för sådan utveckling med dyra sensormaterial är inte överkomlig.

För att övervinna denna utmaning, vår forskargrupp har hittat en spännande lösning genom att undersöka återanvändt batteriavfall. Vi har framgångsrikt tillverkat ett antal grafit nanokomposit elektrokemiska sensorer genom ytmodifiering med nanomaterial, vilket avsevärt förbättrade materialens kemiska och fysikaliska egenskaper som passar till dess användning som kemisk sensor. Vi har visat den praktiska användningen av den utvecklade grafitbaserade elektrokemiska sensorn för kvantitativ detektering av Myricetin (naturlig antioxidant) och multiplexdetektering av andra konserveringsmedel (syntetiska organiska molekyler) i olika former av faktiska livsmedelsprover. De erhållna analysresultaten visade sig vara väl korrelerade med de konventionella laboratorietestresultaten med användning av HPLC. Mer viktigt, testet som utförs med vår utvecklade sensormetod är relativt snabbare, vilket innebär att resultaten kunde avläsas på mindre än 5 minuter. Dessutom, den återvunna grafitstaven som används är ett inert material. Därav, det är säkert att använda och kommer inte att orsaka några skadliga effekter för slutanvändarna. Detta är ytterligare ett mervärde för det nyutvecklade alternativa analytiska tillvägagångssättet.

För att avsluta, det innovativa försöket att utveckla en kemisk sensor från batteriavfall ger inte bara fördelar för slutanvändarna, men är också en omtänksam ansträngning som visas i att utöva grön kemi för en grönare jord och bättre morgondag.