Drissi Widad
- drissi.widad@univ-guelma.dz
- widaddrissi222@gmail.com
Thesis title
Thesis title (Ar)
Thesis title (Fr)
keywords
keywords (Ar)
keywords (Fr)
Abstract
In this contribution, a simple and novel non-enzymatic electrochemical sensors for the detection of glucose were successfully prepared by direct in situ growth of nickel hydroxide nanoparticules (Ni(OH)2NPs) onto a three-dimensional 316L stainless steel foam (SSF 316L) and Inconel 625foam (IN625F) substrates through a facile electrochemical route, using cyclic voltammetry (CV) method in alkaline medium without addition of nickel salts. Then, surfaces characterization of modified Ni(OH)2/IN625F and Ni(OH)2/SSF 316L electrodes were carried out through advanced technologies, such as scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The electrochemical catalytic behavior of the fabricated electrodes was investigated using CV and amperometric methods. The results revealed that for the novel modified sensor, Ni(OH)2/IN625F, showed the highest sensitivity 5685 μAmM−1cm−2 over a wide linear concentration range from 1.0 µM to10 mM, with lowest detection limit (LOD) of 2.0 μM (S/N=3), and short response time within <2 s. While the fabricated Ni(OH)2/SSF 316L sensor revealed higher sensitivity 1062 μA mM−1cm−2, wide linear range from 1.0 μM to 4.0 mM with a low detection limit of 2.0 μM and good selectivity. Therefore, the proposed non enzymatic electrochemical sensors demonstrated high selectivity and stability, good reproducibility, and low cost. In addition, analysis of human blood samples was performed. Hence, the constructed glucose sensors, Ni(OH)2/SSF 316L and Ni(OH)2/IN625F, with suitable performances could be used as a promising material in real human blood samples.
Abstract (Ar)
يندرج هذا العمل البحثي في إطار تطوير أقطاب كهربائية جديدة على شكل رغاوي معدنية ؛ رغوةinconel 625 (IN625F) ورغوة الفولاذ المقاوم للصدأ 316 L (SSF 316L). تم تعديل هذه الرغوي بنجاح بواسطة طريقة كهروكيميائية بسيطة عن طريق النمو المباشر في الموقع لجسيمات هيدروكسيد النيكل. ولقد تم الفحص الفيزويكيميائي لهذه المستشعرات Ni(OH)2 / IN625F و Ni(OH)2 / SSF-316L باستخدام، التحليل الطيفي (EDX) ، والمسح المجهري الإلكتروني (SEM) و الأشعة السينية (XRD). كما تم فحص الخواص التحفيزية باستعمال الطرق الكهروكيميائية. ولقد أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها على Ni(OH)2 / IN625F ، حساسية عالية جدً ، وصلت إلى 5685 ميكرو أمبير ملي مول1- سم2- في مجال التراكيز الممتدة من 0.001 إلى 10 ميلي مول مع القدرة على الكشف عن قيمة التركيز الصغرى والتي تقدر ب 2.0 ميكرومول. في حين أن تلك التي تم الحصول عليها على Ni(OH)2 / SSF-316L تظهر حساسية عالية تقدر 1062 ميكرو أمبير ملي مول1- سم2- ، مجال تراكيز عريض ممتد من من 0.001 إلى 4.0 ميلي مول مع حد اكتشاف التركيز الصغرى منخفض يبلغ 2.0 ميكرومتر. تُظهر هذه النتائج بوضوح أن أقطاب Ni(OH)2 / IN625F و Ni(OH)2 / SSF-316L حساسة وعالية الأداء و واعدة للتطبيق التحليلي لاكتشاف الجلوكوز غير الأنزيمي. في مصل الدم الحقيقي.
Abstract (Fr)
Ce travail de recherche consiste à développer de nouvelles électrodes sous forme de mousses métalliques, la mousse d’inconel 625 (IN625F) et la mousse en acier inoxydable 316L (SSF 316L) pour les futures générations de capteurs électrochimiques non-enzymatiques de glucose. Ces mousses ont été modifiées avec succès par la croissance directe in situ de nanoparticules d'hydroxyde de nickel (Ni(OH)2 NPs) sur les deux mousses sans l’ajout d’un précurseur de nickel, par une simple méthode électrochimique dans un milieu alcalin de concentration 0.1 M NaOH. La caractérisation physicochimique de la surface des électrodes Ni(OH)2/IN625F et Ni(OH)2/SSF-316L a été effectuée par la spectroscopie à dispersion d’énergie (EDX), la microscopie électronique à balayage (MEB) et la diffraction des rayons X (DRX). Cependant, le comportement électrochimique des deux électrodes a été étudié par voltampérométrie cyclique et chronoampérométrie (CA). Les résultats obtenus sur Ni(OH)2/IN625F, ont montré une sensibilité très élevée, atteignant 5685 µAmM-1cm-2 sur une gamme de linéarité allant de 1.0 μM jusqu’à 10 mM, et présentant une limite de détection de 2.0 μM. Tandis que ceux obtenues sur Ni(OH)2/SSF-316L montrent une plage de concentration allant de (1.0 μM à 4.0 mM). La limite de détection et la sensibilité est de 2.0 μM et 1062 µAmM−1 cm-2 respectivement. Ces résultats montrent clairement que les électrodes Ni(OH)2/IN625F et Ni(OH)2/SSF-316L sont des capteurs sensibles, de hautes performances, prometteur pour l'application analytique de détection non enzymatique du glucose.
Scientific publications
1- Drissi W, Chelaghmia L M, Nacef M, Mohamed Affoune A, Satha H, Kihal R, Fisli H, Boukharouba C et al. In situ Growth of Ni(OH)2 Nanoparticles on 316L Stainless Steel Foam: An Efficient Three‐dimensional Non‐enzymatic Glucose Electrochemical Sensor in Real Human Blood Serum Samples. Electroanalysis. 2022 May 3; 34(11):1735–44.
2-Boukharouba C, Nacef M, Chelaghmia ML, Kihal R, Drissi W, Fisli H, et al. Dendritic Cu(OH)2 nanostructures decorated pencil graphite electrode as a highly sensitive and selective impedimetric non-enzymatic glucose sensor in real human serum blood samples. Monatshefte für Chemie - Chemical Monthly. 2022 Jan 5; 153(2):171–
3-Kihal R, Fisli H, Chelaghmia ML, Drissi W, Boukharouba C, Abdi S, et al. A novel and ultrasensitive non-enzymatic electrochemical glucose sensor in real human blood samples based on facile one-step electrochemical synthesis of nickel hydroxides nanoparticles onto a three-dimensional Inconel 625 foam. Journal of Applied Electrochemistry. 2022 Sep 17.
Scientific conferences
1- Drissi Widad, Boukharouba Chahira, Chelaghmia Mohamed Lyamine, Three‑dimensional 316l stainless steel foam modified with Ni(OH)2 nanoparticles for a non enzymatic glucose sensor, 2nd international seminar on industrial engineering and applied mathematics (ISIEAM’22) in Skikda (Algeria) October 23& 24th,2022.
2- DrissiWidad, Boukharouba Chahira. Chelaghmia Mohamed Lyamine, Three-dimensional 316l stainless steel foam growth with Ni(OH)2 nanoparticles for non enzymatic glucose detection, 1 st national conférence on Materials Sciences and Engineering (MSE'22). June 28 & 29.2022.
3- Boukharouba Chahira, DrissiWidad, Chelaghmia Mohamed Lyamine, Application of pencil graphite electrode modified with Cu(OH)2 nanostrutures for voltammetric and impedimetric sensing of glucose – a comparative study, 2nd international seminar on industrial engineering and applied mathematics (ISIEAM’22) in Skikda (Algeria) October 23& 24th,2022.
4- Boukharouba Chahira. DrissiWidad, Chelaghmia Mohamed Lyamine Cu(OH)2 decorated pencil graphite electrode as a highly sensitive non enzymatic glucose detection, 1 st national conférence on Materials Sciences and Engineering (MSE'22). June 28 & 29.2022.