برهم کنش صوت و ماده از زمینه های تحقیقی است که کمتر درباره آن مطالعات لازم صورت گرفته است. از آنجا که تولید صوت یک پدیده ماکروسکوپی می باشد, دخیل نمودن اطلاعات شیمیائی که ماهیت میکروسکوپی دارند در تغییرات پارامترهای صدا امری مشکل به نظر می رسد. دراین تحقیق از تشدید صدای احتراق شعله هیدروژن – هوا در یک لوله استیل بسته استفاده گردیده است. طراحی نهائی دارای امکاناتی جهت تنظیم محل احتراق اولیه, سیستم خنک کننده جداره ودرعین حال پرهیز ازحالت پس زنی شعله و تشکیل مخلوط انفجاری می باشد. جهت تولید و تزریق نمونه های گازی از یک تله مایع که هوای ورودی به سیستم را بصورت حباب ازخود عبور می دهد بهره برداری گردیده است . به منظور مقایسه نوسانات شدت صدای تولید شده با تغییرات غلظت آنالیت درشعله ازنشر مولکولی همزمان با آن استفاده شد. در مطالعات انجام شده از واکنش مقدار مشخص سولفیت سدیم با محلول اسید فسفریک گاز دی اکسید گوگرد تولید شده را بعنوان آنالیت به شعله هیدروژن – هوا تزریق نمودیم. برای ثبت نشر نوری و تغییرات صدای حاصل ازورود نمونه به شعله از یک دوربین دیجیتال (ccd) استفاده گردید. با استفاده از نرم افزارهای مختلف تصویری وصوتی ازفیلم های ضبط شده اطلاعات تجزیه ای مورد نیاز استخراج گردیدند. درفواصل زمانی مختلف فریم هائی درتعداد لازم انتخاب ونهایتاً با اعمال مراحل پردازش وآنالیز تصویر جهت اندازه گیری تغییرات نشر نوری شعله درمقایسه با زمان بکارگرفته شدند. برای آنالیز صوت حاصل از احتراق از نرم افزار spectralab استفاده گردید . این نرم افزار اطلاعات صدا را به کمک آنالیز فوریه بصورت یک اسپکتروگرام نمایش می دهد که تغییرات شدت در فرکانس های مختلف تشکیل دهنده صدای تولیدی را با افزایش و کاهش تیرگی خطوط حاصله ارائه می نماید. برای ترسیم منحنی تغییرات شدت صدا با زمان از پردازش و آنالیز تصویری اسپکتروگرام تولیدی استفاده شد. نتایج حاصل از تغییرات نشر مولکولی درشعله با دقت قابل قبولی در تطابق با تغییرات شدت صوت در محدوه فرکانسی مورد انتخاب بودند. سطح زیر منحنی شدت – زمان در نتایج حاصل از نشر نوری وصوتی بعنوان سیگنال تجزیه ای برای اندازه گیری کمی نمونه های تزریقی انتخاب شد. مطالعات وسیعی درشرایط مختلف از نظر مقدار جریان گازها، شرایط دمائی، محل احتراق و ناحیه ثبت نشر نوری انجام پذیرفتند. نتایج حاصل را می توان در چهار حالت مختلف دسته بندی نمود که شرح مبسوط آنها در قسمتهای تجربی و شرح و بحث آورده شده اند. با انتخاب شرایط بهینه در محدوده mmole s2-10×2- 3-10×5 منحنی های کالیبراسیون y=43312(mmole s)+256.65 y=9663(mmole s)+151.93 به ترتیب برای اندازه گیری های نشری و صوتی حاصل از تزریق نمونه های 2-0/5 میلی لیتراز محلول سولفیت سدیم به سیستم حاصل گردیدند. حد تشخیص برای اندازه گیری نشر نوری شعله mmole s10-4× 2/67 و برای اندازه گیری شدت صوتی درحدودmmole s 10-4× 4/3 با استفاده از منحنی های کالیبراسیون بدست آمدند که با توجه به حجم هوای مورد نیاز این مقادیر در محدوده غلظتی بسیار پایینی (تقریباً 10-10 مولار) از دی اکسید گوگرد مخلوط با هوا می باشد. تکرارپذیری روش در مقادیر متوسط محدوده غلظتی قابل استفاده برای اندازه گیری های شدت نوری – زمان درحدود2/28% وبرای اندازه گیری های شدت صوتی – زمان درحدود3/7% بدست آمدند. به منظور بررسی توانائی سیستم درآنالیز کیفی درمرحله اندازه گیری صوتی بااستفاده از نقاط منحنی دامنه- زمان درحالت time series وایجاد منحنی تابع چگالی احتمال (pdf) برای حالت زمینه در غیاب نمونه و در زمانیکه بالاترین غلظت عبوری آنالیت را در شعله داریم بعنوان پیشنهاد ارائه گردیده است که خود مستلزم تحقیقات گسترده تری درمورد آنالیتهای مختلف و مقایسه آنها می باشد.

نتایج مطالعات در مورد رفتار الکترو شیمیایی پروتئین های اکسایش-کاهش روی سطح الکترودها، در زمینه های متفاوتی ازجمله تحقیقات بنیادی بیوشیمیایی و طراحی زیست حسگر ها کاربرد دارد. اما نکته قابل توجه در این مطالعات این است که انتقال الکترون با سطح برهنه الکترود ها به چند دلیل برای پروتئین های اکسایش-کاهش دشوار است. اولا جهت گیری نا مناسب پروتئین ها روی سطح الکترود مانع از انتقال الکترون بین الکترود و مرکز الکتروفعال پروتئین که در اعماق زنجیرهای پلی پپتیدی پنهان شده است می شود. همچنین جهت گیری نا مناسب مولکول های پروتئین ممکن است فاصله بین مرکز الکترو فعال و الکترود را افزایش داده و این عامل به نوبه خود باعث سخت تر شدن انتقال الکترون گردد. ثانیا جذب سطحی ناخالصی های ماکرو مولکولی و یا واسرشته شدن پروتئین ها روی سطح الکترود می تواند از انتقال الکترون بین پروتئین و الکترود جلوگیری کند. بنابراین، افزایش سرعت انتقال الکترون و فعالیت کاتالیتیکی پروتئین (آنزیم) به کمک روش های جدید آماده سازی پروتئین ها روی سطح الکترود از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از این روش های جدید تثبیت پروتئین ها روی سطح الکترود به کمک فیلم های مواد فعال سطحی (سورفکتانت) است. مواد فعال سطحی مولکول های آبدوستی با یک سر قطبی و یک دنباله طویل هیدرو کربنی هستند. همچنین نانو لوله های کربنی به دلیل داشتن سطح وسیع، هدایت الکتریکی خوب، و قدرت مکانیکی زیاد ترکیبات بسیار مناسبی برای تثبیت پروتئین روی سطح الکترودها می باشند. در قسمت اول این پایان نامه آنزیم کاتالاز (ct) ، به عنوان یک آنزیم اکسایش-کاهش با اندازه بزرگ، در فیلم نانولوله های کربنی چند دیواره (mwcnts)- دودسیل تری متیل آمونیوم بروماید (dtab) محصور شد و پس از قرار گرفتن روی سطح الکترود کربن شیشه (gce) با یک لایه نافیون(nf) پوشیده شد (mwcnts-dtab-ct/nf). مطالعات ولتامتری، فیلم نانولوله های کربنی چند دیواره-dtab -کاتالاز /نافیون روی سطح الکترود کربن شیشه یک جفت پیک شبه برگشت پذیر در پتانسیل فرمال 279/0- ولت نسبت به الکترود نقره- نقره کلرید را نشان می دهد که مربوط به جفت اکسایش-کاهش fe(iii)/fe(ii) در جایگاه فعال آنزیم کاتالاز در محلول 50 میلی مولار بافر فسفات در ph 7 است. پارامتر های الکترو شیمیایی شامل ضریب انتقال الکترون (49/0) و ثابت سرعت هتروژن (34/0±71/10) با استفاده از مدل لاویرون محاسبه شدند. کاهش کاتالیتیکی پراکسید هیدروژن در سطح الکترود اصلاح شده با فیلم mwcnts-dtab-ct/nf نشان می دهد که الکترود اصلاح شده پیشنهادی قابلیت استفاده در ساخت زیست حسگر های الکتروشیمیایی بر اساس الکتروشیمی مستقیم کاتالاز را دارا می باشد. در قسمت دوم سعی شده است تا از تثبیت آنزیم تیروزیناز (ty) روی سطح الکترود خمیر کربنی برای تعیین مقدار ترکیبات فنلی استفاده شود. ترکیبات فنلی از آلودگی های مهم در آبهای سطحی و زیر زمینی به حساب می روند و بسیاری از آنها سمی بوده و تاثیرات زیانباری را بر جانوران و گیاهان به جا می گذارند. بنابراین، شناسایی و تعیین مقدار این ترکیبات، برای محیط زیست از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه یک زیست حسگر جدید بر مبنای تیروزیناز جهت تعیین مقدار ترکیبات فنلی بوسیله تثبیت لایه نازکی از فیلم تیروزیناز- نانولوله های کربنی- دی تترادسیل دی متیل آمونیوم برومید (dtdab) بر روی الکترود خمیر کربنی آمیخته شده با نافیون (ncpe)گزارش شده است (mwcnts-dtdab-ty/ncpe). شرایط انجام آزمایش و ساخت الکترود بهینه شد و سوبستراهای فنل، کتکول، پاراکلروفنل، پاراکروزول از طریق کاهش مستقیم بیوکاتالیتیکی گونه های کینون به ترتیب در پتانسیل های 125-، 97-، 155-،130- میلی ولت نسبت به نقره-نقره کلرید تعیین مقدار شدند. برای گونه های فنل، محدوده خطی 3/24-5/1 میکرومولار، حد تشخیص 1/1 میکرو مولار، بدست آمد.

هدف از این پروژه تعیین همزمان دو جزء، به کمک پردازش و آنالیز تصویر با استفاده از آشکارساز طول لکه می باشد که بدلیل اهمیت اندازه گیری کربنات و بیکربنات در تعیین قلیائیت آب، به عنوان یک سیستم دو جزئی مخلوط کربنات و بیکربنات انتخاب شد. با تزریق (ml5-1) از محلول نمونه، به درون آشکارساز حاوی هیدروکلریک اسید و معرف های متیل اورانژ و فنل فتالئین لکه رنگی بر روی صفحه آشکارساز ایجاد می شود. سپس این تغییرات مشاهده شده از قبیل طول و مساحت و شدت رنگ لکه در حین کار به طور پیوسته با یک دوربین دیجیتالی ثبت شده و سپس تصاویر ثبت شده با استفاده از روش های پردازش و آنالیز تصویر و با استفاده از نرم افزار فوتوشاپ به اطلاعات تجزیه ای تبدیل می شوند. برای رسم منحنی کالیبراسیون از حاصلضرب مساحت در شدت رنگ خاکستری لکه ها استفاده شد. برای هریک از گونه ها منحنی کالیبراسیون دارای دو ناحیه خطی می باشد. نواحی خطی بدست آمده برای تعیین کربنات3-10×70/4-2-10×50/9مولار و4-10×80/2-3-10× 0/4مولار و برای تعیین بیکربنات 5-10×60/6-4-10×60/8 مولار و6-10×60/1-5-10×60/6مولار بدست آمد. حد تشخیص بدست آمده در این روش 4-10×70/1 و 7-10×70/9 مولار بترتیب برای یون های کربنات و بیکربنات بدست آمد. مطالعه دقت و صحت روش با استفاده از محلول های تهیه شده با غلظت 3-10×20/4 مولار از کربنات سدیم و 6-10×20/8مولار از بیکربنات سدیم برای 6 بار اندازه گیری صورت پذیرفت. انحراف استاندارد نسبی در بهترین شرایط در حدود 60/5% و27/5% به ترتیب برای کربنات و بیکربنات بدست آمد. درصد بازیابی 42/93% و 35/95% بترتیب برای یون های کربنات و بیکربنات بدست آمد. در مدت زمان یک ساعت نزدیک 11 نمونه را می توان با این روش اندازه گیری کرد.

در این پروژه یک جاذب جامد حساس و گزینش پذیر برای استخراج و پیش تغلیظ یون اورانیل (uo22+) در نمونه آبهای طبیعی قبل از اندازه گیری با روش اسپکتروفتومتری با استفاده از معرف آرسنازو (iii)، ارائه شده است. اساس این روش استخراج و پیش تغلیظ یون اورانیل با استفاده از فاز جامد آلومینای پوشانده شده با سدیم دودسیل سولفات (sds)و اصلاح شده با لیگاند باز شیف bis(2-hydroxyacetophenone)-1,2-propanediimine(bhapn)است. پارامترهای تجزیه ای شامل ph و سرعت محلول نمونه، مقدار جاذب، مقدار لیگاند، مقدارsds ، شرایط شوینده و حجم محلول نمونه بررسی و بهینه گردید. بازیابی کامل یون اورانیل استخراج شده توسط ستون با استفاده از 5 (5/2×2) میلی لیتراز اسید هیدروکلریک 2 مولار انجام شد. در این روش فاکتور پیش تغلیظ بیش از 200 تخمین زده شد. در صد باز یابی یون اورانیل از ستون استخراج فاز جامد 5/99% و درصد خطای نسبی 1/1% تعیین گردید. روش پیشنهادی با استخراج و پیش تغلیظ یون اورانیل اضافه شده به نمونه آبهای طبیعی مانند آب خلیج فارس، آب چاه و آب شهر مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین یک روش استخراج فاز جامد جامد حساس و گزینش پذیر برای استخراج و پیش تغلیظ یون روی در نمونه های آبی با استفاده از فاز جامد آلومینای پوشانده شده با سدیم دودسیل سولفات و اصلاح شده با لیگاند باز شیفbis(2-hyhroxyacetophenon)-1,4-butanediimine(bhabdi) ارائه شده است. مقدار یون روی استخراج شده با روش اسپکترومتری جذب اتمی مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای تجزیه ای شامل ph و سرعت محلول نمونه، مقدار جاذب، مقدار لیگاند، مقدارsds ، شرایط حلال شویش و حجم محلول نمونه بررسی و بهینه گردید. بازیابی یون روی(zn2+)از ستون با استفاده از 5 میلی لیتر اسید نیتریک 2 مولار انجام شد. در این روش فاکتور پیش تغلیظ بیش از 150 تخمین زده شد. در صد باز یابی یون روی(zn2+) از ستون استخراج فاز جامد 8/98% و درصد خطای نسبی 62/1% تعیین گردید. روش پیشنهادی با استخراج و پیش تغلیظ یون روی(zn2+) در نمونه آبهای طبیعی مانند آب خلیج فارس، آب چاه، آب معدنی و آب شهر مورد ارزیابی قرار گرفت.

تهیه حسگر نوری گزینش گر یون مس (??) با استفاده از حامل بیس(2-هیدروکسی-1-نفتالدهیدن)-4-نیترو-1،2-فنیلن دی آمین (bhnnpda) و تهیه نانو ذرات نقره و کادمیم اکسید تثبیت شده بر روی کربن فعال و استفاده از آن ها برای حذف رنگ دایرکت یلو 12: بررسی سینتیک، ایزوترم و ترمودینامیک فرایند حذف این رنگ در قسمت اول این تحقیق، یک حسگر انتخاب گر یون مس (ii) با استفاده از حامل بیس(2-هیدروکسی-1-نفتالدهیدن)-4-نیترو-2،1-فنیلن دی آمین (bhnnpda) تهیه و اثر پارامترهای مختلف از قبیل نوع حلال غشا (نرم کننده)، مقدار یون پذیر، مقدار افزودنی یونی، ph و زمان بر پاسخ حسگر مورد نظر بررسی و بهینه سازی گردید. حسگر تهیه شده در شرایط بهینه متغیر ها برای یون دوست، افزودنی یونی، dbp و pvc مقادیر 8/0، 5، 60 و 30 میلی گرم دارای دامنه خطی 5-10× 12/5 -6-10× 99/1 مولار، حد تشخیص7-10× 88/5 مولار، حساسیت بالا و دقت نسبتاً بالائی می باشد. این حسگر برای تعیین مقدار یون مس (ii) در نمونه های حقیقی به کار گرفته شد و نتایج نشان می دهد که می توان به خوبی از این حسگر برای اندازه گیری یون مس در نمونه های حقیقی استفاده نمود. در قسمت دوم تحقیق نانو ذرات نقره و کادمیم اکسید تثبیت شده بر روی کربن فعال سنتز گردید و برای حذف رنگ دایرکت یلو 12 استفاده شد. در این بخش نیز اثر پارامترهای مختلف شامل ph، مقدار جاذب، دما، غلظت رنگ و زمان هم زدن مورد بررسی قرار گرفت. برازش داده-های تجربی با مدل های مختلف ایزوترم جذبی فرندلیچ، تمکین، لانگمویر و دوبینین-رادشکوویچ نشان دهنده مناسب بودن مدل لانگمویر برای تجزیه و تحلیل داده های جذبی تعادلی است. آنالیز داده های تجربی با مدل های سینتیکی مختلف متداول مانند الویچ، نفوذ درون ذره ای، سینتیک درجه اول و دوم نشان داد که جذب رنگ مذکور بر روی این جاذب ها از سینتیک درجه دوم تبعیت می کند. مقادیر منفی انرژی آزاد گیبس و مقادیر مثبت آنتالپی نشان می دهند که جذب این رنگ بر روی این جاذب ها به صورت خود به خودی و گرماگیر است.

با انجام اصلاح شیمیایی آنزیم در محدوده غلظتی 2/5-0/0 میلی مولار از نئومایسین یک افزایش در شدت جذب ماکزیمم (405 نانومتر) و در غلظت های بیشتر از 2/5 میلی مولار یک کاهش در شدت جذب ماکزیمم بدون مشاهده تغییر قابل ملاحظه ای در موقعیت باند جذبی 405 نانومتر دیده می شود. بنابراین می توان این نتیجه گیری کرد که اصلاح شیمیایی کاتالاز موجب تغییرات چشم گیری در صورت بندی محیط اطراف جایگاه فعال آنزیمی نشده است. اصلاح شیمیایی فوق، موجب افزایش فعالیت آنزیمی در محدوده ی غلظتی 0/30-0/0 میلی مولار از نئومایسین می شود و از این غلظت به بعد کاهش فعالیت مشاهده می شود. بررسی ها نشان داد که این افزایش و سپس کاهش در فعالیت به دلیل تغییرات صورتبندی ایجاد شده در اثر اصلاح شدن گروه های کربوکسیل موجود در سطح پروتئین می باشد. بررسی پروتئین طبیعی و اصلاح شده با اسپکتروفلوریمتری نشان داد که اصلاح شدن گروه-های کربوکسیل باعث تغییر ساختار سوم پروتئین می شود و این تغییر ساختار به گونه ای است که تعداد کلاسترهای آب گریز موجود در سطح پروتئین در محدوده ی غلظتی 0/30-0/0 میلی مولار از نئومایسین کاهش و از این غلظت به بعد افزایش می یابد. نتایج حاصل از طیف سنجی دورنگ نمایی دورانی نشان دهنده ی تغییر ساختار دوم آنزیم در طی اصلاح شیمیایی می باشد. این تغییرات به گونه ای است که با نتایج حاصل از طیف سنجی فلورسانس نیز هم خوانی دارد و در محدوده ی /30-0/0 میلی مولار از نئومایسین، افزایش درصد ساختار مارپیچ آلفا مشاهده شده و در غلظت-های بالاتر کاهش ساختار مارپیچ و افزایش رندوم کویل دیده می شود. مطالعه اثر ماده ی فعال سطحی کاتیونی dtab بر آنزیم طبیعی و اصلاح شده نیز نشان داد که فرم اصلاح شده تمایل کمتری برای برهم کنش با dtab دارد. به عبارت دیگر تغییر صورتبندی پروتئین در اثر اصلاح شیمیایی به طریقی است که برهم کنش الکترواستاتیک بین پروتئین و dtab را کمتر می نماید. بررسی الکتروشیمی مستقیم بین الکترود کربن شیشه و کاتالاز تثبیت شده روی آن با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای در سرعت روبش 25/0 ولت بر ثانیه نشان داد که مانند کاتالاز طبیعی، کاتالاز اصلاح شده نیز قادر به انجام انتقال الکترون مستقیم با سطح الکترود با تثبیت شدن در فیلم dtab می باشد. ولتامتری چرخه ای فیلم dtab- کاتالاز هم در فرم طبیعی و هم در فرم اصلاح شده یک پیک کاتدی برگشت ناپذیر را در پتانسیل کاربردی حدود 3/0- ولت نسبت به الکترود نقره-نقره کلرید نشان می دهد. نحوه پاسخ الکتروشیمیایی کاتالاز اصلاح شده نسبت به کاتالاز طبیعی تحت تاثیر غلظت نئومایسین می باشد.

در بخش اول این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی گالیک اسید با هر دو الکترود اصلاح شده با نانوذرات سیلیکا و تیتانیوم دی اکسید توسط روش های ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالسی تفاضلی بررسی و پتانسیل در محدوده ی 2/1-0/0 ولت روبش گردید. تحت شرایط بهینه آزمایش (بافر فسفات7/1ph= و سرعت روبش 1/0 ولت بر ثانیه ) گستره ی خطی گالیک اسید 4-10/0 × 1-7-10× 0/8 و 4-10× 0/1-6-10× 0/1 مولار به ترتیب با الکترودهای اصلاح شده با نانوذرات سیلیکا و تیتانیوم دی اکسید به دست آمد و روش به طور موفقیت آمیزی برای گالیک اسید در نمونه های آب شهر ، چای و آب پرتقال به کار برده شد. در قسمت دوم این تحقیق، الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات سیلیکا برای اندازه-گیری الکتروشیمیایی حساس تریپتوفان به کار برده شد. الکترود با مخلوط کردن پودر گرافیت ، روغن پارافین و نانوذرات سیلیکا تهیه شد. رفتار الکتروشیمیایی تریپتوفان در سطح این الکترود اصلاح شده بوسیله روش های ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالسی تفاضلی بررسی و پتانسیل در محدوده ی 2/1 - 5/0 ولت روبش گردید. تحت شرایط بهینه ی آزمایش (بافر فسفات0/3ph= 1/0 مولار و kcl 1/0 مولار و سرعت روبش 1/0 ولت بر ثانیه ) جریان پیک در سطح الکترود اصلاح شده با نانوذرات سیلیکا با غلظت تریپتوفان در گستره ی 4- 10× 4/3 - 7-10× 9/2 و 3- 10× 5/2- 4-10× 4/3 مولار رابطه ی خطی نشان داد. نهایتاً، این الکترود اصلاح شده برای تعیین این آنالیت در سرم انسانی رینگر به عنوان یک نمونه حقیقی به کار برده شد. و نتایج رضایت بخشی حاصل گردید.

در کار اول موفق به طراحی یک حسگر نوری با استفاده از لیگاند سنتزی 2-({] 4- ] 4-{] (e) – 1- (2-هیدروکسی – 3 متوکسی فنیل)متیلیدن[ آمینو }فنوکسی[ ایمینو} متیل) -6- متوکسی فنول به عنوان یونوفر شدیم. با افزودن مقادیر مشخص از یون مس، در طول موج nm 420 افزایشی را در جذب مشاهده می کنیم که این افزایش جذب به غلظت cu2+ مربوط می شود. رنج خطی برای اندازه گیری مس(??) با استفاده از این روش، 4-10×1.0-6-10×5.0 با حد تشخیص 6-10×1.44 می باشد. در کار دوم روشی برای تعیین یون فلوراید بکار رفته است که بر اساس طراحی یک سیستم پاپتود بر روی کاغذ tlc است. در این روش یون fe(iii) و scn- تشکیل کمپلکس قرمز رنگ [fe(scn)(h2o)5]2+را می دهد. با اضافه کردن یون f- کمپلکس بی رنگ و پایدار تر fef63-تشکیل می شود.این تغییررنگ با استفاده از نرم افزار خاصی آنالیزمی شود. با استفاده از این روش یون فلوراید در محدوده خطی mg l-11000- 10 مورد اندازه گیری قرار می گیرد.

یک روش جدید برای اندازه گیری آمپی سیلین ارائه شده است. این روش براساس تجمع نانوذرات طلا در طی فرآیند تخریب آمپی سیلین در متانول استوار است که توسط یون کادمیم کاتالیز شده است. شرایط اپتیمم برای اندازه گیری آمپی سیلین تعیین شد. با این روش محدوده غلظتی 16 تا 96 میکروگرم بر میلی لیتر از آمپی سیلین را میتوان اندازه گیری کرد و حد تشخیص 13 میکروگرم بر میلی لیتر بود. ذراتی که معمولا در نمونه هایبیولوژیکی هستند تداخلی در اندازه گیری آمپی سیلین ندارند. این روش ساده و حساس بوده و برای اندازه گیریآمپی سیلین در نمونه های دارویی کاربرد دارد. همچنین، تخریب نوری ریبوفلاوین که ترکیبی است که در ارگانیسم های زنده وجود دارد انجام گرفت. طیف جذبیریبوفلاوین در اثر تابش نور با طول موج 366 نانومتر با گذشت زمان اندازه گیری شد. با استفاده از روش آنالیز فاکتورها تعداد گونه های موجود در سیستم تعیین شد. سپس با استفاده از روش سافت مکانیسم تخریب به صورت یک مکانیسم دو مرحله ای متوالی تعیین شد. با استفاده از روش هارد نشان دادیم که مکانیسم هر دو مرحله از مرتبه صفر است و ثابت های سرعت را تعیین کردیم. سرانجام طیف خالص گونه های شیمیایی را بدست آوریم.

نام خانوادگی: نجاتی بیاره نام : مهدی رشته وگرایش: شیمی تجزیه مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد تاریخ دفاع: 16/7/1390 استادراهنما: دکتر مهراورنگ قائدی تهیه حسگر نوری انتخابگر مس(ii) و تهیه نانو ذرات پالادیوم تثبیت شده بر روی کربن فعال و استفاده از آن ها برای حذف رنگ کنگو رد و اصلاح شیمیایی نانو لوله های کربنی چند دیواره به عنوان یک ماده موثر برای استخراج بعضی یون های فلزی در قسمت اول این تحقیق، یک حسگر انتخاب گر یون مس (ii) با استفاده از حامل بیس (2-هیدروکسی-1-نفتالدهیدن)-2،1-فنیلن دی آمین (bhndpda) تهیه و اثر پارامترهای مختلف از قبیل نوع حلال غشا (نرم کننده)، مقدار یون پذیر، مقدار افزودنی یونی، ph و زمان بر پاسخ حسگر مورد نظر بررسی و بهینه سازی گردید. حسگر تهیه شده در شرایط بهینه متغییر ها برای یون دوست، افزودنی یونی، dbp و pvc مقادیر 5/1، 0/4، 60 و 30 میلی گرم دارای دامنه خطی 4-10× 314/1 -6-10× 98/7 مولار، حد تشخیص 6-10× 99/3 مولار، حساسیت بالا و دقت نسبتاً بالائی می باشد. این حسگر برای تعیین مقدار یون مس (ii) در نمونه های حقیقی به کار گرفته شد و نتایج نشان می دهد که می توان بخوبی از این حسگر برای اندازه گیری یون اورانیل در نمونه های حقیقی استفاده نمود. در قسمت دوم تحقیق نانو ذرات پالادیوم تثبیت شده بر روی کربن فعال سنتز گردید و برای حذف رنگ کنگو رد استفاده شد. در این بخش نیز اثر پارامترهای مختلف شامل ph، مقدار جاذب، دما، غلظت رنگ و زمان هم زدن مورد بررسی قرار گرفت. برازش داده های تجربی با مدل های مختلف ایزوترم جذبی فرندلیچ، تمکین، لانگمویر و دوبینین رادشکوویچ نشان دهنده مناسب بودن مدل لانگمویر برای تجزیه و تحلیل داده های جذبی تعادلی است. آنالیز داده های تجربی با مدل های سینتیکی مختلف متداول مانند الویچ، نفوذ درون ذره ای، سینتیک درجه اول و دوم نشان داد که جذب رنگ مذکور بر روی این جاذب از سینتیک درجه دوم تبعیت می کند. مقادیر منفی انرژی آزاد گیبس و مقادیر مثبت آنتالپی نشان می دهند که جذب این رنگ بر روی این جاذب به صورت خود به-خودی و گرماگیر است. در قسمت سوم تحقیق نانولوله های کربنی چند دیواره به صورت شیمیایی با 2-((3- سایلیل پروپیل ایمینو) متیل) فنول (spimp) اصلاح شد و برای استخراج فلزات به کار گرفته شد. اثراتی که بررسی شدند عبارت بودند از ph محلول،مقدار فاز ساکن،شرایط شوینده (نوع،حجم و غلظت) حجم نمونه و اثر مزاحمت بعضی از فلزات روی استخراج یون های فلزی مس(ii) ، سرب(ii) ، نیکل(ii) ، روی(ii) و آهن(iii). فلزات بازداری شده توسط فاز ساکن با 0/6 میلی لیتر نیتریک اسید 0/4 مولار شسته شده و با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردیدند. درصد استخراج بالای 95 درصد می باشد و انحراف استاندارد بین 1 تا 3 درصد بوده، حدتشخیص بین 1 تا 6/2 نانوگرم بر میلی لیتر و فاکتور پیش تغلیظ 125 می باشد. روش پیشنهادی به طور موفقیت آمیزی برای پیش تغلیظ و تعیین گونه ها در نمونه های حقیقی مختلف به کار رفته است.

a novel silver (ag) nanocomposite electrode was proposed that fabricated from metal nanostructures and ionic liquids. the combined application of unique properties of nanomaterials and ionic liquids in the design of this ag nanocomposite results in electrodes with interesting advantages compared to the conventional metal disk electrode. in the first part of this thesis, the elecrocatalytic effect of ag paste nanocomposite electrode toward the oxidation of hydroxylamine in alkaline media was investigated. hydroxylamine was detected over a linear concentration range of 1µm- 5mm with double potential step chronoamperometry. the limit of detection was obtained as 0.30 µm. this new method of hydroxylamine determination is reproducible, selective, and sensitive, and can be used for real sample analysis. the independency of the system from most of the interferences and its ability of easily removing the effect of most cationic interferences are the important features of this work. in the second part, the ag paste nanocomposite electrode was employed as an efficient electrocatalyst for semicarbazide oxidation in alkalin media. the results confirm that this nanocomposite electrode has high sensivity, low detection limit (0.6 µm), wide linear range (1.3 µm-0.5 mm and 0.5 mm- 2.3 mm), good long term stability and reproducibility for determination of semicarbazide. moreover, the electrode surface can be cleaned and renewed very easily by polishing on the smooth paper. therefore, this proposed electrode can have many applications as electrochemical sensors.

روشی سریع و راحت برای غلاف دار کردن نانو لوله های کربنی بوسیله تشکیل در مکان هیدروکسی آپاتیت طی واکنش حالت جامد دگرگون شده دستیاری شده توسط ریزموج توضیح داده شده است. این فرآیند آسان به عامل دار کردن نانو لوله های کربنی و به اصلاح آنها با پلی الکترولیت ها نیازی ندارد و شامل مخلوط کردن خشک پیش ماده های هیدروکسی آپاتیت با نانو لوله های کربنی و سپس تابش ریزموج است. ساختار نانو ماده ترکیبی بوسیله میکروسکوپ های الکترونی عبوری و روبشی ، طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز و آنالیز پراش اشعه ایکس مورد شناسایی قرار گرفت. کامپوزیت به طریقه الکتروشیمیایی با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد شناسایی قرار گرفت که به طور شگفت انگیزی نشان دهنده انتقال بار بهتری در مقایسه با نانو لوله های کربنی چند دیواره ای اولیه بود. قابلیت جذب بالای هیدروکسی آپاتیت به همراه خصوصیات الکتریکی منحصر بفرد نانو لوله های کربنی، این کامپوزیت را به یک بستر مطلوب برای ساختن حسگرهایی جهت تجزیه های زیست محیطی تبدیل می کند. نانوکامپوزیت نانو لوله های کربنی غلاف دار شده با هیدروکسی آپاتیت تهیه شده، در نهایت در ساختار یک الکترود خمیری کامپوزیتی جدید با استفاده از مایع یونی 1-دودسیل، 3-متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئوروفسفات مورد استفاده قرار گرفت. سطح پایدار در محلول های آبی بعلاوه رفتار جذبی زیاد برای یون های فلزات سنگین و انتقال بار مطلوب، یک الکترود با کارآیی بالا را بویژه برای تجزیه عریان سازی یا جذب سطحی در مطالعات زیست محیطی ایجاد کرده است. تجزیه سرب به عنوان یک نمونه برای یون های فلزات سنگین انجام شد. حساسیت، حدتشخیص، انتخاب پذیری و تکرار پذیری خوب برای حسگر پیشنهاد شده بدست آمد. محدوده خطی جواب الکترود دو مرتبه بزرگتر از سایر الکترود های رقیب بود (nm 1 تا ?m 10 در دو محدوده خطی).

درکنار مزایای قابل ملاحظه ی پوشش کروم سخت، این نوع پوشش از دیدگاه ملاحظات محیط زیستی دچار مشکل بزرگی است. کروم شش ظرفیتی، سمی ترین نوع کروم است و این ماده به دلیل سرطان زا بودن در فهرست آلاینده های خطرناک جای دارد. به همین دلیل حذف این یون از پساب حمام های آبکاری کروم از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از روش های ممکن، احیای یون کرومات و تبدیل آن به یون کروم سه ظرفیتی است. بدین منظور در این تحقیق از از آهن اسفنجی استفاده و اثر عواملی نظیر ph اولیه محلول کروم (vi)، دمای احیا کروم (vi)، اسید شویی اولیه آهن اسفنجی و مقدار اولیه آهن اسفنجی در محلول کرومات بر واکنش احیا مورد بررسی قرار گرفت. همچنین آزمایشاتی به منظور تعیین امکان بکارگیری مجدد آهن های اسفنجی استفاده شده، انجام گردید. لازم به ذکر است که آزمایشات فوق با استفاده از دو نوع آهن اسفنجی (تولیدی کارخانه فولاد مبارکه و فولاد خوزستان) انجام و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. با استفاده از آنالیز xrd و تصاویر sem ماهیت رسوبات ایجاد شده بر روی سطح آهن اسفنجی پس از احیا بررسی و تاثیر افزودن سدیم تارتارات به محلول بر راندمان واکنش نیز بررسی گردید. همچنین میزان بهره وری این روش بر روی پساب یک واحد آبکاری کروم مورد مطالعه قرار گرفته است.

در بخش اول ، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با سیلیکا ژل ساخته و جهت تعیین پیروگالول مورد استفاده قرار گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای و پالس تفاضلی نشان می دهد که الکترود خمیر کربن اصلاح شده با سیلیکا پتانسیل اکسایش پیروگالول را کاهش و جریان پیک اکسایشی را افزایش داده و سبب بهبود رفتار الکتروشیمیایی پیروگالول در مقایسه با الکترود خمیر کربن اصلاح نشده می شود. اثرات مقدار ph ، مقدار سیلیکا، پتانسیل و زمان تجمع بررسی شد و در نهایت یک روش حساس، سریع و راحت جهت تعیین مقدار پیروگالول توسعه داده شد. گستره غلظتی بعد از 4 دقیقه زمان جهت تجمع، از 0/2 تا 300 میکرو مولار و حد تشخیص 7/0 میکرو مولار می باشد. جهت بررسی اثر گونه های خارجی تعدادی نمک های معدنی و ترکیبات آلی استفاده شد. در نهایت روش با موفقیت جهت تعیین پیروگالول در آب شهری و نمونه های چای سبز به کار برده شد. در مطالعه دوم یک الکترود گزینش پذیر یونی با غشای پلی وینیل کلرید (pvc) و اصلاح شده با نانو لوله های کربنی و بیس( 2- هیدروکسی استوفنون)- 1و2- پروپان دی ایمین(bhapn) به عنوان انتخابگر یون جهت تشخیص و تعیین یون نیکل (ii) فراهم آورده شد. الکترود شیب نرنستی45/0 ± 7/29 میلی ولت در گستره غلظتی از7- 10 × 1/9 تا 7-10 × 0/2 مول بر لیتر از نمک نیکل نیترات(ii) با یک حد تشخیص 7-10 × 2/3 مول بر لیتر نشان داد. این الکترود در گستره ph 0/3 تا 9/7 قابل کاربرد بوده و زمان پاسخ آن تقریبا 6 ثانیه می باشد. الکترود گزینش پذیری خوبی به یون نیکل نسبت به یون های فلزی دیگر نشان می دهد. استفاده از نانو لوله های کربنی چند دیواره (mwcnt) در ترکیب پلیمری، گستره غلظتی و حساسیت الکترود را بهبود می بخشد. کاربرد عملی این حسگر به عنوان یک الکترود کار در تیتراسون پتانسیومتری یون نیکل با محلول edta مورد بررسی قرار گرفت.

روش میکرو استخراج فاز مایع -مایعات یونی در دمای کنترل شده ، یک روش ساده و سریع برای استخراج و پیش تغلیظ یون های فلزی است که در این تحقیق برای حذف جیوه در نظر گرفته شده است. برای این کار، 1-(2-پیریدیل آزو) 2- نفتول(pan) به عنوان لیگاند و 1- هگزیل- 3- متیل ایمیدازولیوم هگزا فلورو فسفات [c6mim] [pf6] به عنوان حلال استخراج کننده استفاده می شود . اندازه گیری ها با استفاده از طیف سنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی (icp-oe)انجام شده است و کل زمان آزمایش 15 دقیقه می باشد. با استفاده از این روش در شرایط مطلوب، قادر به حذف +hg 2 در محدوده ی غلطتی( 00/3-00/45 )(±0.10)?gml?1 با(n=10) 0.95% rsd)هستیم. تحمل بالای این روش به یونهای همراه نشان داد که می توان از آن برای حذف موفق جیوه در نمونه های آب استفاده کرد. یک حسگر جدید پاپتود برای تعیین یون آلومینیوم بر اساس تغییر در رنگ اریو کروم سیانینr(ecr نارنجی است، که در اثر تشکیل کمپلکس با آلومینیوم، بنفش رنگ می شود. در سنسور پیشنهادیecr بر روی کاغذtlc به عنوان سوبسترا قرار می گیرد و با اضافه کردن غلظت های مختلف از یون آلومینیوم میزان تغییر رنگ بررسی می گردد. این تغییررنگ با استفاده از نرم افزار خاصی آنالیز می شود و متناسب با غلظت یون آلومینیوم می باشد. در شرایط مطلوب، رنج خطی این روش به ترتیب(±0.8) 0/3-0/4 و - (±1.7)0/3-0/4 ?g ml?1وحد تشخیص آن1/1 و 8/1 ?g ml?1برای رنگ قرمز و سبز است.همچنین انحراف استاندارد نسبی % 8/0 برای فاکتور قرمز و % 7/1 برای فاکتور سبز (n=10) می باشد.از این روش برای تعیین میزان آلومینیوم در نمونه های آب معدنی استفاده شده است.

در کار اول این پایان نامه اثر الکتروکاتالیستی الکترود خمیر کربن اصلاح شده بانانوذرات اکسید روی و نانولوله های کربنی چند لایه برای اکسداسیون ناپروکسن در پی اچ بیوزیستی مورد بررسی قرار گرفت.ناپروکسن در محدوده رنج خطی یک میکرومولار تا دو دهم میلی مولاربا استفاده از روش ولتامتری موج مربعی شناسایی شد.پایین ترین حد تشخیصی که بدست آمد بیست و سه صدم میکرو مولار می باشد.این الکترود نسبت به اندازه گیری ناپروکسن حساس، گزینش پذیر و تجدید پذیر است و می توان برای آنالیز نمونه های حقیقی بکار برد. مستقل بودن سیستم از مزاحمت ها از اهمیت های این کار بشمار می رود.در قسمت دوم، گزینش پذیری متقاطع شیف بازها نسبت به کاتیون های مختلف بررسی شد و ایده ای برای ساخت آرایه حسگر کاتیون های مختلف ارائه شد. داده هابا استفاده از روش های کمومتریکس و آماری که شامل آنالیز مولفه اصلی و دسته بندی خوشه ای می باشد، آنالیز شد. جواب ها گزینش پذیری شیف باز با استخلاف هیدروکسی در موقعیت ارتو نسبت به نقره و وانادیم و شیف باز با استخلاف کلر در موقعیت متا نسبت به کاتیون مس را نشان دادند.

ساخت وخصوصیات عملکرد الکترودهای خمیر کربن پتانسیومتری حساس به یون مس (ii)در این مطالعه آورده شده است.این حسگر ها بر مبنای استفاده از بازهای شیف جدید ( (l2 , l1 به عنوان حامل یون در بستر خمیر کربن می باشند.شرح روش در زیر آمده است: الکترود انتخابگر یون مس بر پایه، بیس(2-هیدروکسی استوفنون)1و2-بوتان دی ایمین(bhabdi) ،(l1) دارای پاسخ های پتانسیلی مطلوبی برای مس(ii) در محدوده غلظتی وسیع (از2-10 × 30/1تا 6-10 × 94/1مولار) با شیب نرنستی 75/29 میلی ولت بر دهه غلظتی می باشد.پایین ترین حد تشخیص (ldl) ، 6- 10×19/1 مولار و زمان پاسخ دهی(rt) ، 15-20 ثانیه می باشد. این الکترود برای کار در محلول های آبی در گستره ph8/5 -4/4 مناسب است. در بخش دوم کار ، الکترود انتخابگر یون مس اصلاح شده با بیس(2-هیدروکسی استوفنون)1و4-پروپان دی ایمین(bhapn) ،(l2) مورد بررسی قرار گرفت. الکترود مس گزین ذکر شده پاسخ های سریع، پایا و نرنستی را در محدوده غلظتی (2-10 × 29/1-6-10 × 99/1مولار) از خود نشان می دهد.گستره ph بهینه برای این الکترود 1/6- 3/4 ، با شیب نرنستی39/29 میلی ولت بر دهه غلظتی می باشد. پایین ترین حد تشخیص 6- 10×30/1مولار و زمان پاسخ دهی20 ثانیه می باشد. در نهایت ضرایب گزینش پذیری با روش معادل سازی پتانسیل ها (mpm) محاسبه شد که بر گزینش پذیری بالای این الکترود ها برای شناسایی یون مس در حضور سایر یون ها دلالت می کند. کاربرد های الکترود های پیشنهادی ((l2 , l1 برای شناسایی یون مس در نمونه های حقیقی و به عنوان الکترود شناساگر در شناسایی یون مس در تیتراسیون با edta ،مورد ارزیابی قرار گرفتند ونتایج قابل قبولی حاصل شد.

اطلاع از ترکیب غذا برای پی بردن به اثرات، نابهنجاریها و بیماریهای حاصل از افزایش یا کمبود عناصر، طی چرخه های زیست زمین شیمیایی ضروری میباشد. در این مطالعه، غلظت عناصر در خاک و گیاهان خوراکی شهر اصفهان(تا شعاع 50 کیلومتری) تعیین شد. نتایج تجزیه نمونه های خاک نشان می دهد که غلظت عناصر mn, co, zn, as, ni و cu در بیشتر نمونه ها، غلظتی بیش از غلظت میانگین خاکهای جهان دارد. ph خاکهای منطقه در محدوده قلیایی، و درصد مواد آلی خاک، پایین است. cec خاک، متوسط و بافت غالب خاک منطقه، در محدوده دانه درشت قرار دارد. نتایج حاصل از ضریب همبستگی، تحلیل خوشه ای و تحلیل مولفه اصلی با هم مطابقت دارند و عناصر al, k, cr, na در یک گروه،fe, ni, co در یک گروه mg, sr, s در یک گروه، mo, sb, as, mn در گروهی دیگر و zn, cd, pb, cu, ca, p نیز در یک گروه قرار گرفته اند. با توجه به نتایج محاسبه ضرایب غنی شدگی و زمین انباشت، بیشتر نمونه ها در مورد تمام عناصر در رده غنی شدگی کم و متوسط قرار می گیرند. در نمونه های گندم، عناصر سرب، جیوه، روی، کروم و منگنز، نسبت به مقادیر استاندارد، بیشبود دیده می شود. آرسنیک و سرب در نمونه سبزیجات، سمناکی بیشتری را نسبت به سایر عناصر نشان می دهد. از میان گیاهان، بیشترین شاخص زیست انباشت در جعفری و تربچه دیده شد، و کرفس برای بیشتر عناصر، کمترین میزان شاخص زیست انباشت را نشان داد. با محاسبه شاخص جذب روزانه عناصر، مشخص شد که در برنج، عناصر کروم، مولیبدن و منگنز، و در گندم، عناصر آهن، مس، منگنز و مولیبدن، بیشترین مقدار جذب روزانه را در منطقه دارند. محاسبه شاخص خطر نشان میدهد که عناصر منگنز و آرسنیک در دانه گندم و برنج، دارای بالاترین خطر غیرسرطانی، به ویژه در کودکان هستند.

حذف رنگ های آلیزارین قرمز و پورپورین از محلول های آبی با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی فریت کبالت و معرفی الکترود مایع یونی- کربن اصلاح شده با نانو ذرات پالادیوم برای بررسی اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی ایزونیازید حذف دو رنگ آنتراکینون از پساب صنعتی شرح داده شده است. آلیزارین قرمز و پورپورین به عنوان رنگ های آنتراکینون مورد استفاده قرار گرفت. نانو ذرات مغناطیسی فریت کبالت co ساخته شد و به عنوان جاذب مورد استفاده قرار گرفت. خواص نانو ذرات بدست آمده توسط طیف های ftir ,tem و xrd مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی شرایط جذب، از روش جذب مرحله ای استفاده شد. تاثیر پارامتر های مختلف از جمله; مقدار نانو ذرات،ph ، غلظت رنگ، زمان تماس، دما و قدرت یونی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داد که نانو ذرات فریت کبالت می توانند بیش از %98 آلیزارین قرمز و %94 پورپورین را تحت شرایط بهینه، مقدار جاذب 15 میلی گرم، ph برابر با 4 و زمان تماس 3 دقیقه جذب کنند، زمانی که غلظت اولیه رنگ 80-5 میلی گرم بر لیترمورد استفاده قرار گرفت. الکترود مایع یونی-کربن (cile) اصلاح شده با نانو ذرات پالادیوم برای اندازه گیری ایزونیازید با تکنیک ولتامتری چرخه ای (cv) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که الکترود اصلاح شده با نانو ذرات پالادیوم (pdnps/cile) فعالیت الکتروکاتالیزوری خوبی نسبت به اکسیداسیون ایزونیازید دارد. پس از بهینه سازی شرایط آزمایش، محدوده خطی پاسخ 5/0-100.0 و150/0-2600/0 میکرومول برلیتر باحد تشخیص 0/47 میکرومول برلیتر بدست آمد. سنسور پیشنهادی تکرارپذیری خوب با انحراف استاندارد نسبی (1/14=rsd برای 6=n) نشان داد. احتمال مزاحمت چندین گونه مورد بررسی قرار گرفت. این سنسور برای اندازه گیری ایزونیازید در نمونه های قرص و سرم خون نیز مورد آزمایش قرار گرفت.

a simple, rapid and low-cost scanner spectroscopy method for the glucose determination by utilizing glucose oxidase and cdte/tga quantum dots as chromoionophore has been described. the detection was based on the combination of the glucose enzymatic reaction and the quenching effect of h2o2 on the cdte quantum dots (qds) photoluminescence.in this study glucose was determined by utilizing glucose oxidase and cdte/tga quantum dots as chromoionophore. the proposed method is linear in concentration range of 1.0 × 10-1-3×10-5 m of glucose and has detection limit of 1.25 × 10-8 m. the results show that the glucose oxidase/qds system to be a promising glucose-biosensing system.

از بین دسته های مختلف نانو ذرات معدنی و آلی، نانو ذرات فلزات بی اثر از زمان های قدیم به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فرد نوری که به شکل و اندازه آن ها بستگی دارد توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. برای نانو ذرات کروی که بسیار کوچکتر از طول موج نور باشند یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس معین باعث ارتعاش دسته جمعی الکترون های آزاد فلز در نانو ذره می شود. این ارتعاش تحت عنوان رزونانس پلاسمون سطح نامیده می شود. برای نانو ذرات طلا فرکانس رزونانس در محدوده مرئی قرار دارد و به عوامل مختلفی مثل اندازه و شکل نانو ذره، ویژگی های دی الکتریک محیط اطراف ذره و بر هم کنش های ذرات با یکدیگر بستگی دارد . در این پژوهش از همین ویژگی نانو ذرات طلا برای اندازه گیری ترکیبات فنولی استفاده شده است. ترکیبات فنولی (هیدروکینون، کتکول، پیروگالل و گالیک اسید) در واقع به عنوان کاهنده، -aucl4 را به نانو ذرات طلا در حضور ستیل تری متیل آمونیوم کلراید(ctac)تبدیل کرده و با اندازه گیری پیک رزونانس پلاسمون سطحی( (sprمربوط به هر کدام، این ترکیبات شناسایی شده اند. ماکزیمم جذب هر کدام از این ترکیبات برای هیدروکینون، کتکول، پیروگالل و گالیک اسید به ترتیب در طول موجهای nm 568 nm 568 nm551 و nm 562 می باشد. با رسم کردن منحنی کالیبراسیون هر کدام از این ترکیبات در طول موجهای ماکزیمم محدوده خطی هر کدام به ترتیب m 7×10 -7×10-4 m m 6×-6-2×10-4m mو 6×10-7-1×10-4 mو 6×10-7-1×10-4 m1×10-6-1×1 می باشد. حد تشخیص برای هر کدام از ترکیبات به ترتیب 5/3×10-7m ,3/2×10-7m و 4/8×10-5m می باشد.

در این پژوهش یک روش ولتامتری عاریسازی آندی جهت اندازه گیری یون نقره بر روی یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی ارائه شده است. مرحله تجمع آنالیت حدود 2 دقیقه در پتانسیل 0.4- ولت تنظیم گردید و ولتاموگرام حاصل در محدودۀ 0.2 تا 0.6 ولت ثبت شد. الکترود پیشنهادی جهت حداقل 8 اندازه گیری متوالی یون نقره قابل استفاده است، محدوده خطی الکترود پیشنهادی 5-^10× 1 تا 8-^10× 1 مولار و حد تشخیص 9-10 ×1.8 مولار می باشد. با بررسی اثر کاتیونهای مختلف مشخص شد که اغلب کاتیونهای فلزی اثر قابل توجه بر این سیستم ندارند. روش فوق برای تعیین نقره در نمونه آبهای طبیعی مورد استفاده قرار گرفت. ساخت و خصوصیات عملکرد یک الکترود خمیر کربن پتانسیومتری حساس به یون اورانیل در این مطالعه آورده شده است. حسگر فوق بر مبنای استفاده از بازهای شیف جدید به عنوان حامل یون در بستر خمیر کربن می باشد. الکترود اورانیل گزین ذکر شده پاسخهای سریع، پایا و نرنستی را در محدودۀ غلظتهای6-^ 10× 3.5 تا 3-^10× 8.0 مولار در دمای 25 درجۀ سانتیگراد و4= ph با شیب 1.0 ± 29.7 از خود نشان می دهد. پائین ترین حد تشخیص 6-10×3.17 مولار و زمان پاسخ دهی حدود 20 ثانیه تعیین گردید. ضریب گزینش پذیری برای یون اورانیل نسبت به تعدادی از کاتیونها مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاکی از آن است که برای بسیاری کاتیونها مزاحمت قابل صرفنظر است. این حسگر برای اندازه گیری های نمونه های استاندارد مورد استفاده قرار گرفت. محلولهای شامل پیروکسیکام، یون فلوئورید و edta توسط تیتراسیون پتانسیومتری با الکترود مورد نظر مورد ارزیابی قرار گرفتند و نتایج قابل قبولی حاصل شد.

در این تحقیق توانایی ثبت انواع اطلاعات مورد نیاز حین انجام پژوهش ها بصورت تصویر مورد بررسی قرار گرفت. ثابت گردید که در این زمینه هیچگونه محدودیتی وجود ندارد. دیگر اینکه مصور نمودن فرایندهای شیمیایی در شرایطی که مانع از مخلوط شدن سریع واکنشگرها می گردد، امکان حصول اطلاعات فراوانتری را در مقایسه با آزمایشات متداول فراهم می نماید؛ این امتیاز در بدست آوردن نتایج کمی و کیفی وسعت عمل ما را به مراتب افزایش خواهد داد. برای اندازه گیری ترکیبات اکسیدکننده با استفاده از روش یدومتری، از یک آشکارساز دائمی طول لکه استفاده شد. کلیه پارامترهای تجربی و نکات لازم در طراحی و ساخت یک سیستم جریانی جهت اندازه گیری نمونه ها در خارج از آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفتند و شرایط بهینه جهت انجام آنالیزهای سریع بصورت تکرار پذیر با ایجاد لکه ای مناسب در قسمت نمایشگر آشکارساز تعیین گردید. کلر فعال بعنوان نماینده ترکیب اکسید کننده انتخاب گردید که بعنوان ضد عفونی کننده، کاربردهای فراوانی دارد. تزریق حجم مشخصی از محلول حاوی کلر فعال درون آشکارساز طول لکه باعث اکسایش یدید پتاسیم موجود در محلول جاری در آشکارساز می شود که در حضور شناساگر چسب نشاسته باعث ایجاد لکه آبی رنگ در قسمت صفحه نمایشگر آشکارساز می شود؛ حضور مقدار جزئی از تیوسولفات سدیم در محلول جاری در آشکارساز باعث ایجاد اختلاف بیشتر در بین غلظتهای مختلف از آنالیت می گردد و زمان محو شدن لکه های ایجاد شده جهت انجام آزمایشهای مکرر در زمان مناسب را فراهم می کند. جهت استفاده معمولی از آشکارساز، طول، مساحت و شدت رنگ لکه متناسب با افزایش غلظت کلر فعال نمونه تزریقی افزایش پیدا می کند. چشم انسان جهت مقایسه نمونه های مجهول با استانداردها قابل استفاده است. به منظور بررسی تخصصی عملکرد آشکارساز کلیه وقایع از ابتدا تا انتهای اندازه گیریها توسط دوربین دیجیتالی ccd ثبت و ضبط می شود. الحاق این امر در کنار آشکارساز، کاربر را از صرف توجه زیاد در طول آزمایش فارغ می-کند، همچنین جهت انتقال اطلاعات بین افراد معمولی و متخصصین به عنوان یک روش ارتباطی مناسب عمل می نماید. تا 10 نمونه را می توان در طی یک ساعت آنالیز نمود، محاسبه مساحت و شدت رنگ عکس لکه با استفاده از روشهای پردازش تصویر امکان پذیر است که برنامه های مورد نیاز در نرم افزار matlab تدوین گردیدند. همچنین از یک سیستم پیش تغلیظ برای کاهش حد تشخیص تعیین کلر فعال در حدود غلظتهای متدوال در آب شرب شهری استفاده شد. منحنی کالیبراسیون دارای دو محدوده خطی در محدوده های غلظتی 3-10×./1 -4-10×5/2 مولار و 4-10×0/1-4-10×0/5مولار است. حد تشخیص بدست آمده با کمک روش پیش تغلیظ پیشنهادی7-10×2/2مولار است. انحراف استاندارد نسبی در غلظتهای معمول محدوده عملکردی سیستم در بهترین حالت در حدود 5% بدست آمد. این روش با موفقیت برای اندازه گیری کلر فعال در آب شهر و محلول سفید کننده تجارتی استفاده شد.