धातु ऑक्साइड नैनोकणों-कम ग्राफीन ऑक्साइड मिश्रित से बना एक नया कम लागत वाला सेंसर बिना किसी नुकसान के कमरे के तापमान पर मछलियों में फॉर्मेलिन मिलावट का पता लगा सकता है। सेंसर कम पहचान सीमा के साथ दीर्घकालिक स्थिरता दिखाता है।

भोजन को अधिक आकर्षक दिखाने या उसकी शेल्फ लाइफ बढ़ाने के लिए उसमें अवैध या हानिकारक पदार्थ मिलाने की प्रथा है। फॉर्मेल्डिहाइड एक रंगहीन, तीखी गैस है जिसका उपयोग विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है, जिसमें कुछ खाद्य पदार्थों में संरक्षक के रूप में, आमतौर पर विकासशील देशों में मछली में उपयोग किया जाता है। हालाँकि, भोजन में फॉर्मल्डिहाइड का उपयोग कई देशों में गैर कानूनी है, क्योंकि यह एक ज्ञात कैंसरकारी तत्‍व है।

चित्र.1: चित्र में मिलावटी मछली में फॉर्मेलिन का पता लगाने का योजनाबद्ध चित्रण (बाएं) और मेटल ऑक्साइड-आरजीओ सेंसर ने मछली के नमूने में जानबूझकर की गई मिलावट से मौजूद फॉर्मेलिन का माप दिखाया है

मछली के लिए वाणिज्यिक फॉर्मेलिन सेंसर मुख्य रूप से इलेक्ट्रोकेमिकल-आधारित या वर्णमापीय-आधारित होते हैं। इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है लेकिन वे महंगे हैं। दूसरी ओर, कैलोरीमेट्रिक सेंसर कम महंगे हैं। लेकिन दोनों विधियों की प्रकृति बिना किसी नुकसान वाली है। इसके अलावा, निम्न-स्तरीय पहचान और चयनात्मक पहचान इन सेंसरों के साथ दो प्रमुख मुद्दे हैं। 2डी सामग्री-आधारित गैस सेंसर के विकास ने कमरे के तापमान पर जहरीले वाष्पों का प्रभावी पता लगाने का एक नया तरीका तैयार किया है। इन सेंसरों में मिलावटी खाद्य उत्पादों से वाष्पित हुए फॉर्मेलिन का पता लगाने की क्षमता है।

चित्र 2: टिन ऑक्साइड-आरजीओ सेंसर द्वारा कीथली सोर्समीटर का उपयोग करके प्रयोगशाला में मिलावटी मछली में फॉर्मेलिन का पता लगाने के लिए सेट-अप

नैनोमटेरियल्स और नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रयोगशाला, जिसका नेतृत्व असम में गुवाहाटी विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग में सहायक प्रोफेसर डॉ. हेमेन कुमार कलिता कर रहे हैं, उन्‍होंने टिन ऑक्साइड-कम ग्राफीन ऑक्साइड मिश्रित का उपयोग करके एक किफायती फॉर्मेलिन सेंसर विकसित किया है जो मिलावटी मछलियों में फॉर्मेलिन की उपस्थिति का प्रभावी ढंग से पता लगा सकता है।

ग्राफीन का ऑक्सीकृत रूप, ग्राफीन ऑक्साइड (जीओ), धातुओं, धातु ऑक्साइड या पॉलिमर जैसी अन्य सामग्रियों के साथ उच्च समाधान प्रक्रियाशीलता और रासायनिक संशोधन में आसानी प्रदर्शित करता है। हालाँकि, जीओ की कम विद्युत चालकता ने एक चुनौती पेश की और वैज्ञानिकों ने टिन ऑक्साइड-कम ग्राफीन ऑक्साइड कंपोजिट (आरजीओ-एसएनओ2) विकसित करके इस पर काबू पा लिया।

जबकि कम ग्राफीन ऑक्साइड (आरजीओ) का उपयोग विभिन्न जहरीली गैसों और वीओसी का पता लगाने के लिए किया गया है, टिन ऑक्साइड (एसएनओ 2) का प्राचीन रूप में फॉर्मेल्डिहाइड का पता लगाने के लिए बड़े पैमाने पर जांच की गई है और इसकी उच्च स्थिरता और फॉर्मेल्डिहाइड की कम सांद्रता के प्रति उच्च संवेदनशीलता के कारण इसे ग्राफीन सहित विभिन्न यौगिकों के साथ शामिल किया गया है।

शोधकर्ताओं ने गीले रासायनिक दृष्टिकोण नामक प्रक्रिया के माध्यम से ग्राफीन ऑक्साइड (जीओ) को संश्लेषित किया और टिन ऑक्साइड-कम ग्राफीन ऑक्साइड कंपोजिट (आरजीओ- एसएनओ 2) को हाइड्रोथर्मल मार्ग द्वारा संश्लेषित किया गया, जिसके बाद प्राप्त उत्पाद को कैल्सीनेशन किया गया। उन्होंने पाया कि टिन ऑक्साइड से बने सेंसर ने कमरे के तापमान पर फॉर्मेल्डिहाइड वाष्प को प्रभावी ढंग से कम ग्राफीन ऑक्साइड से संवारा।

प्रयोगशाला स्तर पर मिलावटी मछली के साथ-साथ गुवाहाटी क्षेत्र के मछली बाजारों में उपलब्ध मछलियों पर भी सेंसर का परीक्षण किया गया है। डीएसटी-पीयूआरएसई (प्रमोशन ऑफ यूनिवर्सिटी रिसर्च एंड साइंटिफिक एक्सीलेंस) द्वारा समर्थित इसके लिए शोध एसीएस एपीपीएल नैनो मेटर. जरनल में प्रकाशित किया गया था। यह देखा गया कि सेंसर कई मछली नमूना इकाइयों में फॉर्मेलिन की उपस्थिति का पता लगा सकता है जो असम राज्य के बाहर के क्षेत्रों से आयात की जाती हैं। इस कार्य का बिना किसी नुकसान के फॉर्मेलिन का पता लगाना महत्व रखता है।

प्रोटोटाइप की डिजाइनिंग प्रयोगशाला में चल रही है जिसे खाद्य मिलावट के क्षेत्र में एक सफलता माना जा सकता है। इस सेंसर का प्रोटोटाइप किफायती फॉर्मेलिन सेंसर उपकरणों के विकास के लिए नए रास्ते खोलेगा।

लेख का लिंक: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsanm.3c01183

 

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