دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 51 2 2020 06 21 Development of a pH Nano-sensor based on Electrochemical Impedance Spectroscopy in Order to Use in Rumen Monitoring System ساخت و ارزیابی یک نانوحسگر pH مبتنی بر روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی به منظور استفاده در سامانه پایش شکمبه گاو 235 245 77047 10.22059/ijbse.2020.295667.665261 FA ایرج بگوند دانشجوی دکتری رشته مهندسی مکانیک بیوسیستم گرایش طراحی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران محمود امید استاد گروه مهندسی ماشینهای کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران کرج ایران طاهر علیزاده استاد گروه الکتروشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تهران، ایران حسین موسی زاده دانشیار گروه مهندسی مکانیک ماشینهای کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران Journal Article 2020 01 11 It is necessary to use methods to monitor the pH of the rumen and maintain it between 5.5 and 7. In this research, a pH Nano-sensor based on EIS technique was developed and assessed in order to be used in wireless monitoring system of rumen pH. Single-Wall Carbone Nanotubes were functionalized with carboxylic groups (COOH), also with Amin groups (NHRNH₂). Then interdigitated chrome-gold electrodes were coated by a drop of the solution obtained from dispersing with a known ratio of COOH-SWNT and Amin-SWNT in PECH/THF solution. Finally, the developed electrode was used as working electrode in EIS experiments over the laboratorial and real (rumen liquid) samples in the form of buffer solutions, adjusted at various pH values. Each experiment was done by applying AC voltages of 20 mV with frequencies ranging from 0.1Hz to 1MHz. Results showed that the developed electrode was pH sensitive and for real samples, impedance modulus, |Z|, linearly increased with pH (Freq.=0.4kHz, R² =0.99). بکارگیری روش­هایی برای پایش pH شکمبه و حفظ آن بین 5/5 تا 7 ضروریست. هدف از این پژوهش، ساخت یک نانوحسگر pH مبتنی بر روش طیف­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، EIS، به­منظور استفاده در سامانه پایش pH شکمبه گاو می­باشد. نانولوله­های تک­دیواره (SWNT) با گروه­های کربوکسیل (COOH) و نیز، با گروه­های آمین (NHRNH₂) عامل­دار شدند. الکترود شانه­ای با یک قطره از محلول حاصل از پخش یک نسبت معین از COOH-SWNT و NHRNH₂-SWNT در محلول PECH در THF، پوشش داده شده و الکترود حاصل به عنوان الکترودکاری در آزمایشات EIS بر روی نمونه های آزمایشگاهی و نمونه واقعی (مایع شکمبه ای)، که به صورت محلول‌های بافر تنظیم شده در pH های مختلف درآمده بودند، استفاده شد. در نهایت هر آزمایش با اعمال پتانسیل متناوب 20mV (0.1Hz-1MHz) انجام پذیرفت. الکترود ساخته شده به pH حساس بوده و با افزایش pH، مقدار امپدانس، به­صورت خطی، برای نمونه­های واقعی، افزایش (R² = 0.99، Freq.= 0.4Hz) یافت. https://ijbse.ut.ac.ir/article_77047_a9c56dcef0a9be0e35055e4898b902d9.pdf