คาบที่ 8-9 - กรณีศึกษาที่เป็นการประยุกต์เทคนิคโวลแทมเมตรี

1. คาบที่ 8-9 - กรณีศึกษาที่เป็นการประยุกต์เทคนิคโวลแทมเมตรี • การวิเคราะห์อาหาร • การวิเคราะห์ยา • การวิเคราะห์โลหะหนักในสิ่งแวดล้อม • งานวิจัยใหม่เกี่ยวกับโวลแทมเมตรี • การพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิง

2. ตัวอย่างการวิเคราะห์โลหะหนักในผักตัวอย่างการวิเคราะห์โลหะหนักในผัก ใช้ขั้วNafion coated BiFE แทนขั้วปรอท ซึ่งเป็นพิษสูง

3. ขั้ว Nafion coated BiFE ช่วยลดการรบกวนจาก surfactant

4. เปรียบเทียบกับวิธี Graphite furnace AAS ให้ผลสอดคล้องกัน

5. ตัวอย่างการวิเคราะห์ยาตัวอย่างการวิเคราะห์ยา Oxybutynin

6. ตัวอย่างการวิเคราะห์ยาตัวอย่างการวิเคราะห์ยา Oxybutynin

7. ตัวอย่างการวิเคราะห์ทางสิ่งแวดล้อมตัวอย่างการวิเคราะห์ทางสิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์หาปริมาณโลหะหนักในฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน (PM10) เปรียบเทียบ VA กับ ICP-MS

8. ตัวอย่างการวิเคราะห์ยาตัวอย่างการวิเคราะห์ยา หาปริมาณโดยวิธี standard addition

9. ผลการวิเคราะห์ ประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ของวิธีโวลแทมเมตรี ดูจาก detection limit, recovery และ %RSD ซึ่งอยู่ในระดับที่ใช้งานได้ดี

10. ผลการวิเคราะห์ หาปริมาณ Ni, Cu, Zn, As, Cd และ Pb ในฝุ่นละอองที่ได้จากการเก็บตัวอย่างอากาศ พบว่าอยู่ในระดับ 7-800 ng/m3

11. คาบที่ 9-10 - งานวิจัยใหม่ๆ ทางเคมีไฟฟ้า การพัฒนาขั้วทำงานชนิดอื่นมาใช้แทนปรอท การพัฒนาขั้วไฟฟ้าดัดแปลง การพัฒนาขั้วไฟฟ้าขนาดเล็ก ขั้วไฟฟ้าหมุน การพัฒนาเซนเซอร์ เซลล์เชื้อเพลิง

12. Boron Doped Diamond Electrode (BDD)

17. Boron-doped diamond (BDD) thin film electrode is one of the new promising materials for electroanalytical measurements due to its attractive electrochemical properties over other electrodes. - low and stable voltammetric background currents- wide working potential window in aqueous electrolyte solution- low adsorption of polar molecules from aqueous solution,- long-term response stability, - good activity without any conventional pretreatment

20. งานวิจัยทางเคมีวิเคราะห์เชิงไฟฟ้างานวิจัยทางเคมีวิเคราะห์เชิงไฟฟ้า การพัฒนาขั้วไฟฟ้าดัดแปลง -เพิ่ม sensitivity -ลด interference (เพิ่ม selectivity) -ขยายช่วงศักย์ที่ใช้งานได้

23. ขั้วไฟฟ้าหมุน -controlled convection -laminar flow - Centrifugal force -use in CV study on redox reaction mechanism

24. Biosensors • Biosensor คือเครื่องตรวจวัดชีวภาพเป็นเครื่องมือวิเคราะห์สำเร็จรูปประเภทที่มีสารชีวภาพ (biogical substance) และทรานส์ดิวเซอร์ฟิสิกส์เคมี (physicochemical transducer) • ไบโอเซนเซอร์ ประกอบด้วยไบโอรีเซฟเตอร์(bioreceptor/ Biological sensing elements) และตัวแปลงสัญญาณ (transducer) ไบโอรีเซฟเตอร์เป็นโมเลกุลชีวภาพที่มีความสามารถในการจดจำตัวถูกวิเคราะห์ (target analyte) ได้อย่างเฉพาะเจาะจง ได้แก่ เอนไซม์ กรดนิวคลีอิก antibody และโปรตีนรีเซฟเตอร์ (receptor protein) ฯลฯ โดยไบไอรีเซฟเตอร์ถูกตรึงด้วยวิธีทางกายภาพหรือวิธีการทางเคมีกับตัวแปลงสัญญาณ (transducer) • ไบโอเซนเซอร์เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่มีการใช้งานมากมายในหลายๆ ด้าน เช่น การแพทย์ อุตสาหกรรม การทหาร และสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

25. ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับไบโอเซนเซอร์ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับไบโอเซนเซอร์

26. Mechanism of a Biosensor Solution NO RECOGNITION RECOGNITION NO Measurable Signal Receptor Measurable Signal Transducer Thin selective membrane =Analyte

27. ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับไบโอเซนเซอร์ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับไบโอเซนเซอร์

28. การใช้งานของไบโอเซนเซอร์การใช้งานของไบโอเซนเซอร์ 1. การแพทย์ การประยุกต์เทคโนโลยีตัวรับส่งสัญญาณ (sensor) มาใช้ในวินิจฉัยโรคต่างๆ ที่เกิดจากแบคทีเรีย, ไวรัส การวัดปริมาณ gas, ion และสารเมตาบอไลท์ในเลือด และการประเมินสภาวะของสารเมตาบอไลท์ในผู้ป่วยที่มีการเปลี่ยนแปลงระดับสารชีวเคมีอย่างรวดเร็ว เช่น ผู้ป่วยโรคเบาหวาน

29. การใช้งานของไบโอเซนเซอร์การใช้งานของไบโอเซนเซอร์ 2. อุตสาหกรรม มีการใช้ไบโอเซนเซอร์ในการควบคุมกระบวนการผลิต โดยเฉพาะในกระบวนการหมักและการวิเคราะห์การปนเปื้อนการควบคุมถังหมักวิธีการควบคุมถังหมัก1. Off-line distant - การควบคุมผ่านศูนย์ปฏิบัติการ2. Off-line local - การควบคุมอย่างละเอียดด้วยช่วงระยะเวลาสั้นๆ3. On-line - ควบคุมและแสดงผล ประโยชน์ที่ได้รับสำหรับเทคโนโลยีการควบคุมกระบวนการผลิตคือปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ เพิ่มผลิตผล ลดปัญหาการผลิตที่เกิดจากความแปรปรวนของวัตถุดิบ ลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์และเป็นการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

30. การใช้งานของไบโอเซนเซอร์การใช้งานของไบโอเซนเซอร์ 3. การทหาร ซึ่งต้องการการวิเคราะห์ที่ รวดเร็วสำหรับการตรวจสอบอันตรายที่ไม่ทราบในสนามรบ เช่น การวิเคราะห์แก๊ส sarin ซึ่งเป็นแก๊สที่มีผลต่อระบบประสาท mustard gas และการทดสอบ dipstick ซึ่งพัฒนาโดยกองทัพสหรัฐสำหรับการทดสอบสารต่างๆ เช่น Q fever สารที่มีผลต่อระบบประสาท ฝนเหลืองจากเชื้อรา เป็นต้น โดยอาศัย การทำงานที่เฉพาะของ monoclonal antibody การวิเคราะห์วัตถุระเบิดด้วยวิธี photoimmunoassay โดยการใช้ luciferase สามารถตรวจสอบสาร TNT ที่มีความเข้มข้นต่ำถึง 10-18 M และการใช้ acetylcholine receptor สำหรับการตรวจสอบสารพิษ

31. การใช้งานของไบโอเซนเซอร์การใช้งานของไบโอเซนเซอร์ 4. สิ่งแวดล้อม ใช้ในการวิเคราะห์สาร ปนเปื้อนและมลพิษในน้ำและอากาศ ของเสียจากโรงงาน เช่น การวัดค่าปริมาณการใช้ O2ของจุลินทรีย์ (BOD) ในการวัดคุณภาพน้ำ วัดค่า pH ค่าการนำ ไฟฟ้าสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์

32. Characteristics of Biosensor • Sensitivity • Calibration (range) • Limit of detection • Linear dynamic range • Response time • Selectivity (interference) • Reproducibility

33. การพัฒนาเซนเซอร์ -ใช้งานง่าย -ลดการเตรียมตัวอย่าง - มีความจำเพาะสูง ( high selectivity) -วัดได้เร็ว

35. เซลล์เชื้อเพลิง

37. การพัฒนาขั้วไฟฟ้าสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงการพัฒนาขั้วไฟฟ้าสำหรับเซลล์เชื้อเพลิง • สร้างขั้วไฟฟ้าที่มีสัดส่วนองค์ประกอบของโลหะที่ใช้เป็นตัวเร่งต่างๆ กัน : Pt – Ru – W, Pt – Ru – Co • ทำเป็น electrode array สำหรับเป็น WE ใน CV ศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชันของ methanol • หาสัดส่วนที่ให้ current density สูงสุด – ให้กระแส หรือพลังงานสูง • ใช้ XRD มาศึกษาโครงสร้างของขั้วไฟฟ้า

41. Electrode array ให้ high throughput screening capability บริเวณสีแดงคือสัดส่วนที่เหมาะสมของโลหะที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้จากการศึกษาในงานวิจัยนี้