تک لایه های خودآرای جذب شده بر روی سطح هادی می توانند مستقیماً به عنوان حسگر به کار روند, و یا به عنوان بستری برای اصلاح بیشتر جهت ساخت زیست حسگرهای الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گیرند. تشکیل تک لایه های خودآرای تیولی بر روی الکترود طلا, یکی از بهترین روش ها در ایجاد گروه های عاملی مناسب در سطح، جهت ساخت زیست حسگرهای الکتروشیمیایی می باشد. از دیدگاه تجزیه ای, تثبیت آنزیم در سطح الکترود, دارای محاسن زیادی است که از اهم آن ها می توان به: (1) افزایش پایداری و طول عمرآنزیم و (2) افزایش حساسیت, بهبود حد تشخیص و محدوده خطی روش تجزیه ای اشاره کرد. آنزیم تثبیت شده روی سطح می تواند به صورت مستقیم و غیر مستقیم با سطح تبادل الکترون انجام دهد. انتقال الکترون مستقیم بین کوفاکتور آنزیم و سطح از موضوعات جالبی می باشد که تنها برای تعداد محدودی از آنزیم مورد مطالعه قرار گرفته است. طراحی و ساخت الکترودهای اصلاح شده بر اساس انتقال الکترون مستقیم بین کوفاکتور و بستر هادی، نیاز به استفاده از واسطه گرها را مرتفع می نماید. در این کار، رفتار الکتروشیمیایی آنزیم لاکاز استخراج شده از منبع آگاریسوس بایسپروس (lac-ab) بر روی تک لایه های خودآرا طلا-مرکاپتوپروپیونیک اسید، با استفاده از روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای (cv)، ولتامتری ضربه تفاضلی (dpv)، اسپکتروسکوپی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی (eis) در حضور و غیاب ردیاب های مختلف، توصیف شده است. سپس از این الکترود به عنوان یک زیست حسگر برای اندازه گیری دوپامین استفاده گردیده است. برای ارزیابی گزینش پذیری الکترود au-mpa-lac sam، اثرات چند مزاحم معمول دوپامین بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که غلظت 14 برابر آسکوربیک اسید و 25 برابر اوریک اسید در تعیین دوپامین مزاحمتی ندارند. تحت شرایط بهینه، پاسخ الکترود آنزیمی به دوپامین در بافر فسفات 1/0 مولار با 0/7ph= در دو ناحیه خطی 5/0 تا 13 و 47 تا 430 میکرومولار خطی می باشد. پایداری الکترود au-mpa-lac sam با ثبت پاسخ الکترود در محلول بافر فسفات 1/0 مولار با 0/7ph= شامل 10 میکرومولار دوپامین در هر روز بررسی شد. در این بررسی پس از گذشت 7 روز تغییر قابل توجهی در پاسخ الکترود مشاهده نشد. در نهایت زیست حسگر ساخته شده به طور موفقیت آمیز برای اندازه گیری دوپامین در نمونه ی پلاسمای خون و نمونه ی تجاری دوپامین دارویی مورد استفاده قرار گرفت.

تک لایه های خودآرا نانو ساختارهایی هستند که به طور خودبه خود به ضخامت یک مولکول بر روی یک بستر جامد تشکیل می شوند. بستر روکش داده شده خود می تواند به عنوان بستری برای ساماندهی لایه ی دیگری با ترکیب متفاوت به کار رود. از جمله روش هایی که می توان برای تثبیت لایه های بعدی بر روی تک لایه های خودآرای پایه بکار برد، استفاده از یون های فلزات می باشد که همانند چسبی دو لایه ی مولکولی را بر روی سطح الکترود به یکدیگر متصل می کنند. این روش دارای محاسن زیادی است که از مهم ترین آنها می توان به حذف فعال کننده ها و ترکیبات آلی اتصال دهنده اشاره کرد. در این پایان نامه، ابتدا تشکیل تک لایه ی خودآرای مرکاپتوپروپیونیک اسید (mpa) بر روی سطح الکترود طلا با روش های الکتروشیمیایی بررسی شد. سپس، برای نخستین بار تثبیت یون زیرکونیوم به عنوان چسب یون فلزی، بر روی الکترود au mpa، به روش های الکتروشیمیایی و میکروسکوپ روبشی تونل زنی بررسی شد. با توجه به اندرکنش یونی -کئوردینانسی نیرومند بین یون زیرکونیوم و گروه های فسفات، یون فسفات به عنوان یک مدل بر روی سطح الکترود au mpa zr(iv) تثبیت و به روش های الکتروشیمیایی بررسی و مقدار آن در نمونه ی سرم انسانی اندازه گیری شد. در ادامه، به عنوان یک مدل برای dna طبیعی، تثبیت dna تیموس گوساله (ds ct dna) بر روی بستر au mpa zr(iv) به روش های الکتروشیمیایی و میکروسکوپ روبشی تونل زنی بررسی و غلظت ds ct dna اندازه گیری شد. برای ردیابی اندرکنش عوامل فعال الکتروشیمیایی با dna تثبیت شده بر روی سطح، از متیلن بلو به عنوان یک مدل استفاده شد. برای این منظور، بررسی لایه-به-لایه ی الکترود اصلاح شده، در دو حالت (الف) در حضور متیلن بلو در محلول و به صورت جذب شده بر روی سطح و (ب) در حضور متیلن بلو فقط به صورت جذب شده بر روی سطح، انجام گردید. نتایج نشان داد که به جز لایه ی پوشیده شده با یون زیرکونیوم، متیلن بلو بر روی سطح تمامی لایه ها جذب می شود و در بین لایه ی بازهای ds ct dna تثبیت شده بر روی سطح میان چین می شود. برای ردیابی اندرکنش عوامل غیرفعال الکتروشیمیایی با dna تثبیت شده بر روی سطح، از یون اورانیل به عنوان یک مدل استفاده شد. نتایج نشان داد که پس از قراردادن الکترود au mpa zr(iv) ds ct dna در محلول حاوی یون اورانیل، این یون به ساختار دورشته ای dna متصل می شود. در نهایت، به عنوان مهم ترین بخش این پایان نامه، dna ردیاب (p dna) بر روی سطح الکترود au mpa zr(iv) تثبیت و هیبریداسیون آن با dna مکمل (c dna) موجود در محلول، به کمک روش های الکتروشیمیایی در حضور ردیاب های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که این الکترود قادر است در حضور میان چین آنیونی آنتراکینون دی سولفونیک اسید (aqds)، dna مکمل را از سایر رشته های موجود در محلول با حساسیت بالایی تشخیص دهد. در روش بکار گرفته شده برای تثبیت p-dna، عامل اصلی گروه های فسفات موجود بر روی بدنه ی dna هستند و بازهای dna در مرحله ی تثبیت شرکت نمی کنند. بنابراین بازهای dna برای هیبریداسیون در دسترس می باشند. از مزایای برجسته ی این روش، بازیابی ساده و رفتار عالی سطح برای هیبریداسیون، عدم نیاز به عامل دار کردن dna ردیاب و امکان کاربری متنوع زیست حسگر می باشد، به طوری که با یک الکترود می توان توالی های متفاوت و متنوع را اندازه گیری نمود.

در بخش نخست این تحقیق، نانوساختار حاصل از جذب دوپامین (da) در سطح الکترود طلای اصلاح شده با تک لایه های خودآرای تیول مرکاپتوپروپیونیک اسید(mpa) بررسی گردید. مراحل اصلاح سطح و تشکیل لایه به لایه ی تک لایه ها با پیگیری رفتار الکتروشیمیایی الکترود طلا-مرکاپتوپروپیونیک اسید-دوپامین (au-mpa-da)، به روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری ضربه تفاضلی و طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیائی مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های انجام شده با روش ولتامتری ضربه تفاضلی حاکی از آن است که شدت جریان اکسایشی دوپامین روی الکترود اصلاح شده تحت تأثیر ph محلول است. بنابراین، بافر فسفات در ph 0/6 از شرایط بهینه ی محلول برای تثبیت دوپامین تعیین شد. همچنین با روش ولتامتری ضربه تفاضلی، اثر مزاحمت ترکیباتی مانند آسکوربیک اسید، اوره، گلوکز، فروکتوز، گلیسین، اوریک اسید و سیستئین در جریان اکسایشی دوپامین بررسی شد. اغلب این ترکیبات به جز دو ترکیب اوریک اسید و سیستئین، برای اندازه گیری دوپامین در این شرایط مزاحمت نداشتند. سپس از ساختار حاصل جهت اندازه گیری کمّی دوپامین به دو روش ولتامتری چرخه ای و ولتامتری ضربه تفاضلی استفاده شد. در شرایط بهینه ی آزمایشگاهی و دستگاهی، از روی منحنی سنجش محدوده ی خطی غلظتی 0/1 تا 0/800 میکرومولار با ضریب همبستگی 9988/0r= و حد تشخیص58/0 میکرومولار برای اندازه گیری دوپامین در روش ولتامتری چرخه ای بدست آمد. با استفاده از این الکترود و در شرایط مشابه، منحنی سنجش دوپامین به روش ولتامتری ضربه تفاضلی رسم شد که دارای محدوده ی خطی غلظتی 5/0 تا 0/600 میکرومولار با ضریب همبستگی 9986/0r=، حدّ تشخیص 64 نانومولار و انحراف استاندارد نسبی غلظت 21/0% برای سه بار اندازه گیری در غلظت 10 میکرومولار دوپامین بود. کاربرد الکترود حاصل به عنوان یک حسگر جهت اندازه گیری دوپامین به روش افزایش استاندارد در نمونه های حقیقی (نمونه ی داروئی و نمونه پلاسمای خون انسان) به کار گرفته شد. نتایج حاصل، توافق خوبی با مقادیر مرجع داشتند. در بخش دوّم این تحقیق، حسگر ساخته شده برای بررسی رفتار الکتروشیمیایی فنیل بورونیک اسید و بوراکس (سدیم تترابورات) به روش ولتامتری چرخه ای، ولتامتری ضربه تفاضلی و طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی به کار برده شد. نتایج مطالعات انجام شده، ایجاد کمپلکس بین فنیل بورونیک اسید و گروه های کتکول دوپامین را تأیید کردند. نتایج مشابه برای بوراکس به دست آمد. امکان بازیابی سطح در مرحله ی دوم دردست بررسی بود که زمان این تحقیق تمام و ادامه کار به گروه های بعد موکول شد.

تک لایه های خودآرا نانوساختارهایی هستند به ضخامت یک مولکول که روی سطح جامد، بطور خودبخود تشکیل می شوند. سطح اصلاح شده به این روش می تواند مستقیماً به عنوان حسگر به کار رود، و یا به عنوان بستری برای اصلاح بیشتر جهت ساخت حسگرهای پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد. یکی از روش های تثبیت لایه های بیشتر بر روی تک لایه های خودآرا استفاده از چسب یون فلزات می باشد. این روش دارای محاسن زیادی در مقابل سایر روش های اتصال کووالان می باشد. از مهمترین این محاسن می توان به حذف فعال کننده ها و ترکیبات آلی اتصال دهنده اشاره کرد. در این پایان نامه ابتدا سطح طلا توسط تک لایه خودآرای 3-مرکاپتوپروپیونیک اسید اصلاح و سپس یون سیترات به کمک چسب یون زیرکونیوم(iv) و یا یون هافنیوم(iv)، روی سطح جمع آوری گردیده است. این رفتار مبنای ساخت حسگر یون سیترات در این کار می باشد. برای ارزیابی گزینش پذیری حسگر تهیه شده با یون زیرکونیوم(iv) و یا هافنیوم(iv)، مزاحمت چند کاتیون، آنیون و مولکول زیستی معروف همراه با سیترات در ادرار، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که یون فسفات برای اندازه گیری سیترات یک مزاحم اصلی است. یون کلسیم در phهای بالاتر از 10 با فسفات بطور کمّی رسوب ca3(po4)2 تشکیل می دهد. از این خاصیت برای حذف اثر مزاحمت فسفات استفاده شد. پایداری حسگر با ثبت ولتاموگرام موج مربعی آن در محلول استیک اسید 1/0 مولار، حاوی سدیم پرکلرات 1/0 مولار در حضور ردیاب [fe(cn)6]3? پس از گذشت یک هفته بررسی شد. پس از این مدت تغییر قابل توجهی در پاسخ الکترود مشاهده نشد. از رسم منحنی های سنجش با روش های ولتامتری موج مربعی و طیف سنجی مقاومت انتقال الکترون، امکان اندازه گیری سیترات در نمونه ادرار طبیعی و نمونه ادرار سنتز شده بررسی شد. مقایسه نتایج به دست آمده با مقادیر به دست آمده با روش آنزیمی معمول در آزمایشگاه های تشخیص طبی نشان داد که (au-mpa-zr(iv و (au-mpa-hf(iv یک حسگر عالی و سریع برای اندازه گیری یون سیترات در ادرار می باشد.

تک لایه های خودآرا (sams) که بر سطح طلا تشکیل می شوند انعطاف پذیری بالایی برای اصلاح سطح توسط گونه های مطلوب و بنابراین معماری مولکولی در سطوح مولکولی و مقیاس نانو را معرفی می کنند که می توانند مدل تحقیقاتی مناسبی برای درک مکانسیم خودسازمان یافتگی مولکول ها و پدیده هایی که در مرز مشترک بین الکترود و محلول اتفاق می افتد را منعکس کنند. از مهمترین ترکیبات آلی که قادرند با یون های فلزی کمپلکس دهند، آمینوپلی کربوکسیلیک اسیدها (apcas) هستند که دی اتیلن تری آمین پنتااستیک اسید (dtpa) متعلق به این دسته است. در این تحقیق dtpa به صورت موفقیت آمیزی بر سطح الکترود au-mpa توسط چسب یون zr(iv) با دو روش درحل و خارج از محل تثبیت گردید. فرایند تثبیت توسط گونه های معدنی شامل{fe(iii),cu(ii), pb(ii) & [fe(cn)6]3- } و گونه های آلی (pbq, da, fcmeoh) با بررسی های الکتروشیمیایی تحت شرایط مختلفی مورد عمل قرار گرفت. برهم کنش با دوپامین در غیاب ردیاب الکتروشیمیایی، جریان های بزرگی را به سبب بار منفی بزرگ در 0/8 ph در سطح الکترود au-mpa-zr(iv)-dtpa با حدود 600میلی ولت جابجایی به سمت پتانسیل های منفی تر و مطلوب تر را نشان داد. به علاوه ثابت اسیدی این الکترود توسط روش ولتامتری چرخه ای در حضور پتاسیم هگزاسیانوفرات و فروسن متانول برابر با 6.1±0.1 تخمین زده شد. تعیین کمی یون های cu(ii) نیز صورت پذیرفت و محدوده ی خطی برابر با 70 نانومولار تا 10 میکرومولار با حد تشخیصی برابر با 1.08×10-8 m بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که تفاوت بزرگی بین dtpa تثبیت شده به روش خارج از محل و در محل وجود دارد.

محافظت از فلز مس در مقابل خوردگی، به لحاظ کاربرد وسیع مس در صنایع الکترونیک و تاسیسات انتقال حرارت، دارای اهمیت زیادی می باشد. یکی از روش های محافظت سطح مس، بخصوص در مواردی که این فلز در تماس با محلول ها و مایعات می باشد، استفاده از لایه های نازک مولکولی جذب شده، نظیر تیول ها در سطح می باشد. در این تحقیق از دو ترکیب 5-آمینو-2-مرکاپتو بنزوایمیدازول (5a2mbi) و 6-آمینو-2-مرکاپتو بنزوتیازول (6a2mbt) استفاده شده، سطح الکترود های مسی به سبک تشکیل تک لایه های خودآرا پوشش داده شده، و توان بازدارندگی این تک لایه ها در محافظت مس در مقابل خوردگی در محلول 10 درصد کلریدریک اسید در آب مطالعه گردیده است. برای مطالعه از روش وزن سنجی، روش های الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ای (cv)، ولتامتری پیمایشی خطی (lsv)، کرنوآمپرومتری (cr) و طیف سنجی مقاومت ظاهری (eis) و روش های مطالعه سطح نظیر ریز سنجی تونل زنی پیمایشی (stm)، ریز سنجی پیمایشی پرتو الکترونی (sem) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (edx) استفاده گردیده است. نتایج بدست آمده به روش وزن سنجی نشان داد که کاهش وزن در الکترود های پوشیده با هریک از تک لایه های فوق کاهش چشمگیری از خود نشان داد بطوری که سرعت خوردگی از 83/15 میلی گرم بر متر مربع بر ساعت برای الکترود نپوشیده به 87/1 و 56/1 میلی گرم بر متر مربع بر ساعت به ترتیب برای الکترود پوشیده شده با تک لایه 5a2mbi و 6a2mbt کاهش یافت. این رفتار نشان دهنده کارایی خوب تک لایه ها در برابر محافظت از خوردگی مس می باشد. این رفتار توسط روش های دیگری بررسی و تایید شد. کاهش جریان موج-های اکسایشی cv و lsvکه بیانگر ممانعت لایه های مولکولی از نفوذ یون کلراید به سطح مس می باشد. مقاومت انتقال بار الکترود های پوشیده در حّد قابل توجهی در مقابل خوردگی افزایش نشان داد. همچنین داده های حاصل از نمودارهای تافل کاهش چگالی جریان و سرعت خوردگی را نشان داد. چگالی جریان خوردگی الکترود نپوشیده مس از 07/60 میکروآمپر بر سانتی مترمربع به 43/2 و 74/1 میکروآمپر بر سانتی مترمربع به ترتیب برای الکترود پوشیده شده با 5a2mbi و 6a2mbt کاهش، پتانسیل خوردگی به سمت مقادیر منفی تر جا بجا و شیب کاتدی نمودار های تافل الکترود پوشیده شده نسبت به نپوشیده افزایش یافته است. این رفتار نشان دهنده عملکرد خوب تک لایه های فوق در برابر کند کردن واکنش خوردگی می باشد. در روش کرنوآمپرومتری، جریان های اکسایشی کاهش چشمگیری نشان می دهند. داده های eis نشان می دهد که مقاومت انتقال بار در مقابل خوردگی الکترود نپوشیده از 47/32 اهم به 1708 و 2069 اهم برای الکترود پوشیده شده با 5a2mbi و 6a2mbt افزایش می یابد. تصاویر stm و sem بخوبی پوشیده شدن سطح را با هریک از تک لایه های فوق نشان می-دهد و تجزیه با edx، توانایی بالای تک لایه ها برای محافظت سطح در برابر خوردگی در این شرایط را بخوبی تائید می کند. به طور مقایسه ای، براساس داده های eis تک لایه های 5a2mbi و 6a2mbt به ترتیب با راندمان %98 و %99 سرعت خوردگی مس را کاهش داده و هر چند هر دو از کارایی بالایی برخوردارند اما نتایج بیانگر کارایی بالاتر تک لایه 6a2mbt نسبت به 5a2mbi می باشد.

عامل دار نمودن سطح جامدات بخصوص طلا، نقره و پلاتین در مقیاس نانو از طریق تشکیل تک لایه‏های خودآرای مولکولی و مطالعه ی آن با روش های الکتروشیمیایی در سال های اخیر، مورد توجه دانشمندان در زمینه های مختلف علوم و تکنولوژی قرار گرفته است. جهت عامل دار کردن سطح می توان از پپتیدها، پروتئین ها، کربوهیدرات ها و کربوکسیلیک اسیدها استفاده کرد. در این تحقیق، سطح الکترود طلا به سه روش متفاوت با گروه های کربوکسیلیک اسید عامل دار گردید. در روش اول و دوم، به ترتیب تیول های مرکاپتوپروپیونیک اسید (mpa) که دارای یک گروه کربوکسیلات و مرکاپتوسوکسینیک اسید (msa) که دارای دو گروه کربوکسیلات می باشند، مستقیماً از سر گوگرد به سطح الکترود طلا اتصال داده شد. در روش سوم، ابتدا سطح الکترود طلا توسط یک تیول ساده دارای یک گروه آمین )سیستئامین،(ca ، آمین دار شد. سپس، ترکیب دی اتیلن تری امین پنتااستیک اسید (dtpa) که دارای پنج عامل کربوکسیلات می باشد با کمک فعال کننده های آلی edc) و(nhs فعال گردید و به گروه آمین سطح پیوند زده شد. به این ترتیب، سه دسته الکترود مجزا بدست آمد که در آن ها سطح الکترود طلا به ترتیب دارای یک، دو و چهار عامل کربوکسیلات بود. از این الکترودها جهت تغلیظ یون گادولینیوم (iii)و بررسی امکان به کارگیری تجزیه ای آن ها استفاده شد. برای پیگیری مراحل کار، شامل عامل دار کردن، توصیف سطح و مطالعات تجزیه ای از روش های الکتروشیمیایی شامل ولتامتری چرخه ای، ولتامتری ضربه تفاضلی و طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که الکترود au-msa دارای ویژگی‏های لازم برای اندازه گیری یون گادولینیوم(iii) در نمونه ی دارویی می باشد. حدّتشخیص این الکترودnm 034/0 و محدوده ی خطی آن ?m1000-01/0 می باشد. همچنین، الکترود au-ca-dtpa-gd(iii) به دلیل مقاومت در از دست دادن یون گادولینیوم(iii) در طراحی عوامل تمایز mri بر پایه ی نانوذرات طلا پیشنهاد گردید.

این پایان نامه شامل سه فصل؛ مقدمه، روش های تجربی و بحث و نتیجه گیری می باشد. در فصل مقدمه ابتدا ساختار دفری اکسامین، به عنوان یک لیگاند زیستی و با اهمیّت، مطرح و کاربرد آن در زمینه های مختلف دارویی و کشاورزی شرح داده می شود. در ادامه وجود ساختارهای رزونانسی مختلف در گروه هیدروکسامات این لیگاند بیان و امکان تشکیل کمپلکس بین دفری اکسامین و فلزات مختلف از جمله آهن(iii) به همراه مکانیسم جذب و رهاشدن این یون از لیگاند مذکور و اهمیّت آن از نظر زیستی، و یون های آهن(ii)، هافنیوم(iv) و زیرکونیوم(iv) مورد بررسی قرار می گیرد. شرایط مبادله کننده های یون مطرح و دفری اکسامین به عنوان یک مبادله کننده مناسب در فرآیند جابجایی یون مورد مطالعه قرار می گیرد. تعریف و ویژگی های تک لایه های خودآرا، به عنوان یک روش مناسب، انعطاف پذیر و ارزان برای اصلاح سطح، به طور مختصر ارائه و چگونگی جذب دفری اکسامین برروی سطح تک لایه های خودآرا مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه این فصل واردنمودن گروه های عاملی با روش های در-محل و خارج از-محل به سطح تک-لایه های خودآرا توضیح داده شده و مزایا و محدودیت های آن ها بیان می گردد. در نهایت به روش های بررسی سطح تک-لایه های خودآرا که در این پایان نامه به کار گرفته شده اند، مزایا و کاربرد آن ها و همچنین اهداف، مراحل انجام کار و چشم-اندازها اشاره گردیده است. در فصل دوم مواد شیمیایی، چگونگی تهیه محلول ها، آماده سازی نمونه های حقیقی و دستگاه های استفاده شده در این پایان نامه ذکر و مراحل مختلف تهیه الکترود و آزمایش های انجام شده تشریح گردیده و عوامل موثر در پاسخ الکترود مورد بررسی قرار گرفته است. فصل سوم شامل شش بخش می باشد. در بخش اول، تشکیل نانوساختار مولکولی از کمپلکس فری اکسامین به وسیله اصلاح سطح تمیز الکترود طلا با یک تک لایه از مرکاپتوپروپیونیک اسید و سپس فری اکسامین دار کردن از طریق روش های در-محل و خارج از-محل ارائه می گردد. تثبیت لایه های مختلف به دو طریق در-محل و خارج از-محل با کمک روش-های الکتروشیمیایی، طیف سنجی atr ftir، میکروسکوپ الکترونی روبشی همراه با تجزیه عنصری edx و میکروسکوپ تونلی روبشی مورد بحث قرار خواهد گرفت. به منظور تأیید صحت تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ تونلی روبشی و مدل پیشنهاد شده برای نسبت های کمپلکس فری اکسامین آماده شده به روش در-محل و خارج از-محل، لایه-های مختلف سطح توسط نرم افزار hyperchem مدل سازی می شود. در ادامه این فصل تلاش گردید با کمک تیتراسیون جریان فارادی و مقاومت فارادی، ثابت اسیدی دفری اکسامین موجود بر روی سطح تک لایه خودسامان توسط دو روش ولتامتری چرخه ای و طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی در حضور ردیاب های با بار مثبت و خنثی تعیین شود. در بخش دوم، امکان استفاده از الکترود au mpa dfo برای اندازه گیری یون آهن(iii) در نمونه های دارویی (آمپول ونوفر، کپسول آیرونورم و پودر وی. ام. پروتئین)، بافت گیاهی (برگ ذرت) و نمونه صنعتی (آلیاژ فروتیتانیوم) و همچنین عوامل موثر بر پاسخ الکترود در حضور و غیاب ردیاب خارجی بررسی و ارائه می گردد. به منظور بررسی پاسخ الکترود، سه روش ولتامتری چرخه ای، موج مربعی و طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی در حضور ردیاب خارجی (حالت غیرفعّال) بر اساس ممانعت ایجاد شده ناشی از کمپلکس شدن یون های آهن(iii) با گروه های عاملی هیدروکسامیک اسید سطح و تغییر ip و یا rct در مقابل ردیاب، و غیاب ردیاب خارجی (حالت فعّال) بر اساس واکنش فاردی انجام گرفته بر روی سطح الکترود مورد استفاده قرار گرفت. در بخش های سوم و چهارم، به ترتیب تثبیت کمپلکس های dfo hf(iv) و dfo zr(iv) در سطح au mpa توسط روش های الکتروشیمیایی، طیف سنجی atr ftir، تجزیه عنصری edx و میکروسکوپ تونلی روبشی ارائه می شود. در بخش پنجم، جایگزینی یون آهن(iii) موجود در سطح au mpa dfo fe(iii) توسط یون های هافنیوم(iv) و زیرکونیوم(iv) به وسیله روش های الکتروشیمیایی، طیف سنجی atr ftir، تجزیه عنصری edx و میکروسکوپ تونلی روبشی مطرح و عوامل موثر در فرآیند جایگزینی مورد بررسی قرار می گیرد. در انتهای این بخش برای تأیید نتایج حاصل، برهمکنش دفری اکسامین با هر یک از یون های آهن(iii)، هافنیوم(iv) و زیرکونیوم(iv) در فاز محلول نیز بررسی شد. در بخش ششم امکان استفاده از سطح au mpa dfo در گزینش شیمیایی یون زیرکونیوم(iv) در حضور یون هافنیوم(iv) توسط روش های طیف سنجی atr ftir و تجزیه عنصری edx بررسی می گردد. در ادامه، پاسخ الکترود توسط سه روش ولتامتری چرخه ای، موج مربعی و طیف سنجی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی در حضور ردیاب خارجی بر اساس ممانعت ایجاد شده مطالعه شده و نتایج آن مورد بحث قرار گرفته و یک روش تجزیه ای برای اندازه گیری یون زیرکونیوم(iv) در نمونه ی آلیاژ ارائه شده است. در خلال انجام این پایان نامه، بخش هایی از آن به صورت مقاله در مجلات معتبر بین المللی، و سخنرانی و پوستر در کنفرانس های ارائه شده است.

تثبیت سامانه های زیستی در سطح جامدات از طریق لایه های نازک نانومتری امکان نظارت عالی بر رفتار سینتیکی و ترمودینامیکی واکنش های مربوطه را فراهم می کند. با مطالعه ی این سامانه های جدید می توان اطلاعات ارزشمندی در مورد رفتار بنیادی و کاربردی این سامانه ها بدست آورد. تک لایه های خودآرا نانوساختارهایی هستند به ضخامت یک مولکول که روی سطح بسیاری از فلزات بخصوص فلزات سکه ای بطور خودبخود تشکیل می شوند. این لایه ها می توانند به عنوان سکوی اولیه، جهت عامل دار کردن و تثبیت سامانه های اصلی از طریق این عامل ها مورد استفاده قرار گیرند. یکی از روش های تثبیت لایه های بیشتر بر روی این سکوها استفاده از چسب یون فلزات می باشد. این روش دارای محاسن زیادی در مقابل سایر روش های اتصال کووالان می باشد. از مهمترین این محاسن می توان به حذف فعال کننده ها و ترکیبات آلی اتصال دهنده اشاره کرد. در بخش اوّل این پایان نامه، ابتدا سطح طلا توسط تک لایه خودآرای 3-مرکاپتوپروپیونیک اسید و سطح الکترود کربن شیشه ای، با اکسایش الکتروشیمیایی اصلاح و سپس فولیک اسید به دو روش: (1) چسب یون زیرکونیوم(iv) و (2) معرف فعال کننده ی edc/nhs روی سطح الکترودهای طلا و کربن شیشه ای تثبیت گردیده و به این ترتیب چهار دسته الکترود تهیه شد. پایداری الکترود های اصلاح شده با روش های الکتروشیمی (ولتامتری و طیف سنجی مقاومت ظاهری) در محلول استات 1/0 مولار، حاوی سدیم پرکلرات 1/0 مولار در حضور ردیاب [fe(cn)6]3? به مدت 10 روز بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که فولیک اسید تثبیت شده به کمک یون زیرکونیوم(iv) پایدارتراز فولیک اسید تثبیت شده به کمک معرف edc/nhs است. در بخش دوم سطوح اصلاح شده جهت جذب یون های آهن(iii) و گادولینیم(iii) به طور مجزا بر روی فولیک اسید بررسی شد. نتایج نشان داد که که یون های آهن(iii) و گادولینیم(iii) به سرعت روی فولیک اسید سطح جذب می شوند. پایداری یون های آهن(iii) و گادولینیم(iii) جذب شده در سطح توسط لیگاندهای دفری اکسامین b (dfo) و اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (edta) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که edta بهتر از dfo یون های آهن(iii) و گادولینیم(iii) را از سطح جدا می کند. اطلاعات حاصل می تواند باب جدیدی از مطالعه در مورد کاربرد این سامانه ها در بخش تشخیص و درمان در پزشکی (تشحیص و درمان غدد سرطانی) خواهد گشود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این رساله تخلیص سلنیم به طریق الکتروشیمی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است . سلنیم دارای کاربردهای متنوع و زیادی در صنایع الکترونیک و ساخت قطعات حساس نوری، نیمه هادیها، صنایع شیشه، آلیاژهای فلزی، مواد داروئی و شامپوها می باشد. در اکثر این موارد عنصر خالص و در بعضی دیگر ترکیبات آن بکار می رود. روشهای خالص سازی سلنیم به دو دسته کلی خشک pyrometallurgical و تر hydrometallurgical تقسیم میشوند. اکثر این روشها مستلزم استفاده از داروهای شیمیائی متنوع، دما و فشارهای متفاوت از محیط می باشند. حتی برای دست یابی به سلنیم با خلوص خیلی بالا گاهی چاره ای به غیر از استفاده از این روشها نمی باشد . روش الکتروشیمی جزء روشهای تر می باشد و عموما" برای تهیه عناصر یا ترکیبات شیمیائی با خلوص بالا مورد استفاده قرار می گیرد. از مزایای دیگر این روش استفاده کمتر از داروهای شیمیائی می باشد. در این پروژه از خواص شیمیائی سلنیم و ناخالصیهای همراه آن استفاده شده و بعضی از ناخالصیها قبل از الکترولیز محلول حذف گردیده است . تعدادی از ناخالصیها نیز که می توانند در روشهای غیر الکتروشیمی ایجاد مزاحمت نمایند در روش الکتروشیمی مزاحمتی ایجاد نمی کردند. در عمل ابتدا سلنیم خام (crude selenium) که از مجتمع مس سرچشمه تهیه شده بود مورد آنالیز قرار گرفته است . ده ها نمونه در شرایط مختلف الکترولیز گردیده و آن ها پارامترهای دما، دانسیته جریان، ph و غلظت بهینه شده اند. برای تنظیم ph از هیدروکسید سدیم و اسید نتیریک استفاده گردید. برای آنالیز نمونه ها از روش جذب اتمی شعله استفاده شده است . خلوص سلنیم در نمونه ها به 95 درصد تا 97 درصد افزایش داده شده و ناخالصیهای محصول شامل سلنیم دی اکسید 100ˆ0 درصد، نقره 008ˆ0 درصد، سدیم 03ˆ0 درصد و تلوریم 05ˆ0 درصد می باشد. عناصر مس و سرب در محصول مشاهده نگردیده است . بالاخره با عملکرد مجدد نمونه، خلوص به 5ˆ98 درصد تا 99درصد رسیده و تلوریم در محلول مشاهده نگردید.