در قسمت اول کار حاضر، از یک حلال استخراج کننده با سمیت کم برای استخراج مقادیر ناچیز رودیوم از نمونه های آبی استفاده شد. یون های رودیوم با 1-(2-پیریدیلازو)-2-نفتول (pan) تشکیل کمپلکس داده و با روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی استخراج شد. نوع و حجم حلال استخراج کننده و پخش کننده، زمان سانتریفیوژ، مقدار عامل کیلیت دهنده و قدرت یونی نمونه بررسی شد. در شرایط بهینه، حد تشخیص و انحراف استاندارد نسبی به ترتیب ng ml-1 36/0 ((3sb/m, n=7 و %0/2± (n=7) می باشد. منحنی کالیبراسیون در گستره ی ng ml-1 0/800-0/4 به دست آمد. روش مورد نظر برای اندازه گیری رودیوم در آب چاه و آب آشامیدنی به کار برده شد. در قسمت دوم کار حاضر یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله ی کربنی جدید برای اندازه گیری n-استیل سیستئین استفاده گردید و یک فعالیت اکسایشی الکتروکاتالیزی قوی برای n-استیل سیستئین در اضافه ولتاژ کمتر، جریان بیشتر و حساسیت خوب نشان داد. در شرایط بهینه، حس گر الکتروشیمیاییn-استیل سیستئین یک منحنی کالیبراسیون خطی در گستره ی m? 0/700-3/0 و حد تشخیص m? 09/0 نشان داد. برای اندازه گیری همزمان n-استیل سیستئین و فولیک اسید ولتامتری موج مربعی بکار برده شد. سرانجام روش پیشنهادی برای اندازه گیری n-استیل سیستئین در نمونه ی قرص n-استیل سیستئین مورد استفاده قرار گرفت. در قسمت سوم کار، دو آمینواسید d-پنی سیل آمین و تریپتوفان با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله ی کربنی و بنزوئیل فروسن می توانند به طور همزمان در محلول آبی (0/7 (ph=اندازه گیری گردند. نتایج نشان داد که به دلیل کاهش اضافه ولتاژ تا mv 155، الکترود بر حسب فعالیت الکتروکاتالیزی خود برای اکسایش d-پنی سیل آمین کارامد است. با استفاده از ولتامتری موج مربعی، اندازه گیری d-پنی سیل آمین و تریپتوفان در یک مخلوط می تواند با یک اختلاف پتانسیل تقریبا mv 205 به صورت مستقل از هم انجام گیرد. حس گر الکتروشیمیایی پیشنهادی منحنی کالیبراسیون خطی برای d-پنی سیل آمین در گستره ی m? 0/800-0/1 و حد تشخیص m? 12/0 ارائه داد. سرانجام روش پیشنهادی برای اندازه گیری d-پنی سیل آمین در نمونه کپسول آن به کار برده شد.

در قسمت اول کار حاضر، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله ی کربنی جدید و بنزوئیل فروسن برای اندازه گیری سیستامین استفاده گردید و یک فعالیت اکسایشی الکتروکاتالیزی قوی برای سیستامین در اضافه ولتاژ کمتر، جریان بیشتر و حساسیت خوب نشان داد. در شرایط بهینه، یک منحنی کالیبراسیون خطی در گستره ی m? 0/250-07/0 و حد تشخیص m? 05/0 نشان داد. سرانجام روش پیشنهادی برای اندازه گیری سیستامین در نمونه ادرار مورد استفاده شد. در قسمت دوم، اکسایش کاپتوپریل در سطح این الکترود با استفاده از ولتامتری چرخه ای، موج مربعی و کرنوآمپرومتری مطالعه شد. نتایج نشان داد که جریان کاتالیزری بنزوئیل فروسن وابسته به غلظت کاپتوپریل است. از این حسگر برای تعیین کاپتوپریل در گستره ی m? 0/350-1/0 با حد تشخیص ?m 03/0 مورد استفاده قرار گرفت. روش پیشنهادی برای تعیین کاپتوپریل در نمونه های ادرار و داروئی مورد استفاده شد. در قسمت سوم کار حاضر، رفتار الکترو اکسایشی l-سیستئین در سطح این الکترود مطالعه شد. تحت شرایط بهینه ph اکسایش l-سیستئین در پتانسیل حدود 215 میلی ولت به سمت پتانسیل های کمتر مثبت نسبت به الکترود خمیر کربن اصلاح نشده جابجا می شود. اکسایش الکتروکاتالیکی منحنی جریان وابسته به غلظت l-سیستئین می باشد. و یک منحنی کالیبراسیون خطی در گستره .ی m? 0/350-07/ و حد تشخیص m? 1/0 با استفاده از ولتامتری موج مربعی نشان داد. از این روش همچنین برای تعیین l-سیستئین در نمونه های ادرار و داروئی مورد استفاده شد.

این رساله در دو فصل اصلی تنظیم شده است: در فصل اول مروری بر تئوری و پیشینه تحقیق شده است. این فصل مواردی از جمله معرفی مختصری از حسگرهای شیمیایی، دلایل اصلاح سطح الکترود در الکتروشیمی، معرفی تک لایه های خود آرا و نانولوله های کربنی و در نهایت معرفی ترکیباتی که اندازه گیری بر روی آنها انجام شده را شامل می شود. فصل دوم، شامل بخش تجربی است و در 5 بخش ارائه شده است: در بخش اول، یک الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده با لیگاند 2-(5-برمو-2-پیریدیل آزو)-5-دی اتیل آمینو فنول برای تعیین سرب با روش ولتامتری عریان سازی آندی پالسی تفاضلی ارائه شده است. روش تجزیه ای شامل مرحله تغلیظ مدار باز در محلول بافر استات m 1/0 (6/5=ph)، به مدت 9 دقیقه بود. این مرحله با تعویض محلول به بافر استات تمیز (2/4=ph) که در آن سرب پیش تغلیظ شده به مدت 15 ثانیه در پتانسیل v 00/1- احیا می شود، ادامه می یابد. سپس، پتانسیل آندی به منظور به دست آوردن پیک ولتامتری از 00/1- تا v 200/0- روبش شد. منحنی کالیبراسیون سرب در محدوده غلظتی g/lµ 6/114-9/0 خطی بود. حد تشخیص برای سرب g/lµ 1/0 و انحراف استاندارد نسبی برای هفت اندازه گیری متوالی برای غلظت های 0/10 و g/lµ 0/100 سرب به ترتیب 2/2± و 7/1± درصد به دست آمد. بسیاری از یون های دیگر در تعیین سرب بی تأثیر یا اثر کمی داشتند. این روش برای تعیین سرب در نمونه های آب و آلیاژهای استاندارد به کار رفت. در بخش دوم، یک تک لایه خودآرای الکتروفعال از طریق اتصال کوالانسی پروتوکتکوئیک اسید روی سطح طلا تهیه شد. اصلاح شامل یک فرایند سه مرحله ای می باشد: (الف) تهیه تک لایه خودآرای سیستآمین روی سطح الکترود طلا، (ب) فعال سازی گروه های کربوکسیل پروتوکتکوئیک اسید در محلول و (ج) اصلاح تک لایه خودآرای سیستآمین بوسیله پروتوکتکوئیک اسید فعال شده و عامل دار کردن آن بوسیله گروه های عامل انتهایی کتکول. در ادامه، ابتدا رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد مطالعه قرار گرفت. سپس اکسایش الکتروکاتالیزوری دوپامین در سطح الکترود با استفاده از روشهای ولتامتری چرخه ای و آمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. منحنی کالیبراسیون برای دوپامین در گستره mµ 9/972-0/4 خطی بود. حد تشخیص برای دوپامین نیز mµ 5/1 به دست آمد. در بخش سوم، یک الکترود کربن شیشه ای جدید اصلاح شده با نانولوله های کربنی و ترکیب 1-بنزیل-4-فروسنیل-1-h-]1و2و3[ تری آزول تهیه شد و برای اندازه گیری همزمان n-استیل سیستئین و فولیک اسید به کار رفت. ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری و ولتامتری موج مربعی برای مطالعه رفتار الکتروکاتالیزوری الکترود اصلاح شده نسبت به اکسایش n-استیل سیستئین و فولیک اسید در محلول آبی (0/8=ph) به کار رفتند. رفتار الکتروشیمیایی fe3+/fe2+ در الکترود اصلاح شده نیز مطالعه شد. نتایج نشان دهنده رفتار تحت کنترل جذب سطحی می باشد. جدایی پتانسیل های پیک اکسایش برای n-استیل سیستئین و فولیک اسید حدود mv 280 بود. منحنی های درجه بندی به دست آمده برای n-استیل سیستئین در دو محدوده 0/10-1/0 و mµ 0/600-0/10 خطی می باشند. حد تشخیص برای n-استیل سیستئین mµ 061/0 بدست آمد. ضریب نفوذ و ثابت سرعت کاتالیزوری برای اکسایش n-استیل سیستئین در سطح الکترود اصلاح شده مقادیر cm2 s-15-10×5/3 و m-1 s-1 104×85/9 محاسبه شدند. روش حاضر برای تعیین n-استیل سیستئین و فولیک اسید در نمونه های دارویی و ادرار به کار گرفته شد. در بخش چهارم، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله های کربنی و ترکیب 1-بنزیل-4-فروسنیل-1-h-]1و2و3[ تری آزول برای اکسایش الکتروکاتالیزوری d-پنیسیل آمین به کار رفت. نتایج شامل کاهش ولتاژ اضافه حدود mv 470 به همراه افزایش چشمگیر پاسخ جریان می باشد. به خاطر اثر الکتروکاتالیزوری قوی نسبت به اکسایش d-پنیسیل آمین، الکترود اصلاح شده می تواند مشکل همپوشانی پیک های ولتامتری d-پنیسیل آمین و تریپتوفان را حل کند. جدایی پیک ها 270 میلی ولت می باشد. این مسئله امکان اندازه گیری گزینش پذیر d-پنیسیل آمین را در حضور تریپتوفان فراهم می کند. ضریب انتقال بار برای اکسایش کاتالیزوری d-پنیسیل آمین و ضریب نفوذ گونه در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. در محلول بافر فسفات با 0/8=ph جریان های پیک اکسیدی در محدوده غلظتی 0/10-0/1 و mµ 0/900-0/10 به صورت خطی می باشند. روش بالا به طور موفقیت آمیزی برای تعیین d-پنیسیل آمین و تریپتوفان در نمونه های دارویی و ادرار مورد استفاده قرارگرفت. در بخش پنجم، رفتار الکتروشیمیایی و امکان اندازه گیری متیل دوپا در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن و نانولوله های کربنی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج ولتامتری چرخه ای نشان می دهد سیستم فروسن و نانولوله های کربنی فعالیت الکتروکاتالیزوری را نسبت به اکسایش متیل دوپا افزایش می دهد. این افزایش باعث بهبود جریان های پیک آندی نسبت به متیل دوپا می شود و امکان ساخت حسگر ولتامتری با حساسیت بالا را برای تعیین متیل دوپا در نمونه های حقیقی فراهم می کند. در شرایط بهینه، روش حاضر دو محدوده خطی (0/10-1/0 و mµ 0/500-0/10) و حد تشخیص mµ 08/0 را نسبت به متیل دوپا نشان داد. ضریب انتقال بار و ضریب نفوذ برای اکسایش الکتروکاتالیزوری متیل دوپا در شرایط آزمایشگاهی مقادیر 28/0 و cm2 s-1 6-10×9/7 محاسبه شدند. بعلاوه، این روش برای تعیین همزمان متیل دوپا و فولیک اسید در نمونه های دارویی و ادرار نیز مورد استفاده قرارگرفت.

چکیده: این پایان نامه در دو فصل اصلی تنظیم شده است: در فصل اول مروری بر تئوری و پیشینه تحقیق شده است. این فصل مواردی از جمله معرفی مختصری از حسگرهای شیمیایی، دلایل اصلاح الکترود در الکتروشیمی، معرفی نانولوله های کربنی و در نهایت معرفی ترکیباتی که اندازه گیری بر روی آنها انجام شده را شامل می شود. فصل دوم، شامل بخش تجربی است و در دو قسمت ارائه شده است: در قسمت اول کار حاضر، یک الکترود خمیرکربن جدید اصلاح شده با نانولوله های کربنی و وینیل فروسن برای اندازه گیری لوودوپا در حضور تریپتوفان به کار رفت. ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری و ولتامتری موج مربعی برای مطالعه رفتار الکتروکاتالیزوری الکترود اصلاح شده نسبت به اکسایش لوودوپا در محلول آبی (0/7=ph) به کار رفتند. منحنی های کالیبراسیون به دست آمده برای لوودوپا در دو محدوده ی 5/7-1/0 و mµ 0/600-5/7 خطی می باشند. حد تشخیص برای لوودوپا mµ 05/0 به دست آمد. ضریب نفوذ برای اکسایش لوودوپا در سطح الکترود اصلاح شده مقدار cm2 s-16-10×92/4 محاسبه شد. روش حاضر برای تعیین لوودوپا و تریپتوفان در نمونه ادرار به کار گرفته شد. در قسمت دوم کار، کاربیدوپا در حضور فولیک اسید با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله ها ی کربنی و وینیل فروسن در محلول آبی (0/7 (ph=اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که، الکترود بر حسب فعالیت الکتروکاتالیزی خود برای اکسایش کاربیدوپا کارامد است. پتانسیل پیک برای اکسیداسیون کاربیدوپا به اندازه ی mv 340 در مقایسه با الکترود خمیر کربن اصلاح نشده پایین تر می باشد. با استفاده از ولتامتری موج مربعی، اندازه-گیری کاربیدوپا و فولیک اسید در یک مخلوط می تواند با یک اختلاف پتانسیل تقریبا mv 330 به صورت مستقل از هم انجام گیرد. حسگر الکتروشیمیایی پیشنهادی منحنی کالیبراسیون خطی برای کاربیدوپا در دو گستره ی 0/10-0/1 و mµ 0/700-0/10 و حد تشخیص mµ 2/0 ارائه داد. سرانجام روش پیشنهادی برای اندازه گیری کاربیدوپا و فولیک اسید در نمونه ادرار به کار برده شد. کلید واژه ها: حسگر الکتروشیمیایی، لوودوپا، کاربیدوپا، فولیک اسید، تریپتوفان، الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله ی کربنی

در قسمت اول کار حاضر، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو لوله های کربنی و وینیل فروسن برای اندازه گیری اپی نفرین استفاده گردید. این الکترود یک فعالیت اکسایشی الکتروکاتالیزی قوی را برای اپی نفرین در اضافه ولتاژ کمتر با پاسخ جریان بیشتر و حساسیت خوب نشان داد. در شرایط بهینه، منحنی کالیبراسیون آن یک رابطه ی خطی در محدوده ی غلظتی mµ 0/1000-1/0 با ضریب همبستگی 998/0 نشان داد. این الکترود اصلاح شده برای اندازه گیری اپی نفرین در حضور تریپتوفان در بافر فسفاتی m 1/0 (0/5=ph) مورد بررسی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده با موفقیت برای اندازه گیری اپی نفرین در نمونه های ادرار وآمپول مورد استفاده قرار گرفت. در قسمت دوم، اکسایش نور اپی نفرین در سطح این الکترود با استفاده از ولتامتری چرخه ای، ولتامتری موج مربعی و کرنوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که جریان کاتالیزوری وینیل فروسن وابسته به غلظت نور اپی نفرین است. این حسگر می تواند برای تعیین نور اپی نفرین در گستره ی غلظتی mµ 0/900-1/0 با حد تشخیص mµ 04/0 مورد استفاده قرار بگیرد. نتایج حاصل اثبات کردند که الکترود اصلاح شده فعالیت الکترو کاتالیزوری بالا و پایداری خوبی را برای اندازه گیری نور اپی نفرین و تریپتوفان نشان می دهد. الکترود اصلاح شده به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری نور اپی نفرین در حضور تریپتوفان در نمونه های ادرار و آمپول بکار گرفته شد. کلمات کلیدی: اپی نفرین، نور اپی نفرین، تریپتوفان، الکترود خمیر کربن، نانو لوله ی کربنی، الکترو کاتالیتیکی، ولتامتری

در این مطالعه یک روش رسوب دهی مستقیم را برای سنتز نانوذرات روی¬ اکسید و نانوکامپوزیت روی اکسید /نانولوله کربنی ارائه شد. نانومواد با استفاده از روشهای میکروسکوپ عبوری الکترونی، پاش پرتوی x و eds مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، یک الکترود جدید خمیر کربن اصلاح شده با نانوذره روی اکسید و یا نانوکامپوزیت روی اکسید/نانولوله کربنی و مایع یونی آب-گریز 1-متیل-3- بوتیل ایمیدازول برمید و 1-هگزیل-3-متیل-ایمیدازولینیوم-هگزافلوروفسفات به عنوان اتصال دهنده تهیه شد. رفتار الکتروشیمیایی کاربیدوپا در سطح الکترود اصلاح شده با مایع یونی و نانوکامپوزیت روی اکسید/نانولوله کربنی و ایزوپرترنول در سطح الکترود اصلاح شده با مایع یونی و نانوذره روی اکسید در محلول بافر فسفات توسط ولتامتری چرخه¬ای، امپدانس الکتروشیمیایی، کرونوآمپرومتری و ولتامتری موج مربعی بررسی شد. نتایج تجربی نشان می¬دهد که الکترود اصلاح شده فعالیت کاتالیزوری ردوکس کاربیدوپا و ایزوپرترنول را افزایش می¬دهد. ضریب انتقال الکترون، ضریب نفوذ و مقاومت انتقال بار برای کاربیدوپا و ایزوپرترنول در سطح الکترود اصلاح شده محاسبه شد. حد تشخیص کاربیدوپا و ایزوپرترنول به ترتیب 05/0 و 09/0 میکرومولار به دست آمد. حسگر پیشنهاد شده با موفقیت برای تعیین کاربیدوپا و ایزوپرترنول در نمونه¬های ادرار انسان، محصولات دارویی و سرم به کار برده شد.

در این مطالعه از روش هیدروترمال و سل-ژل برای سنتز نانوکامپوزیت مبتنی بر نانوذره دی اکسید تیتانیوم استفاده شده است. نانو کامپوزیت سنتز شده به وسیله روش های شناسایی نانوذرات از قبیل روش میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش پرتوایکس و طیف سنجی مادون قرمز شناسایی شد. پس از اطمینان از نانو بودن اندازه نانوکامپوزیت سنتز شده، در ادامه، یک الکترود جدید خمیر کربن اصلاح شده با این نانوکامپوزیت و مایع یونی آب گریز 1- بوتیل-3-متیل-ایمیدازولینیوم-هگزافلوروفسفات به عنوان اتصال دهنده تهیه شد. رفتار الکتروشیمیایی مورفین و نوسکاپین در سطح الکترود اصلاح شده با مایع یونی و نانوکامپوزیت mwcnt/fe3o4/tio2 در محلول بافر فسفات توسط ولتامتری چرخه ای، آمپرومتری و ولتامتری موج مربعی بررسی شد همچنین کمپلکس و نانوکمپلکس فلزی [cu(dppt)2(h2o)2](pf6)2 سنتز و توسط sem و زتا-سایزر شناسایی شد. برهمکنش کمپلکس با dna ماهی (fs-dna) تحت شرایط فیزیولوژی با روش های مختلف مانند ویسکوزیته، فلورسانس، ولتامتری چرخه ای و روش فلورسانس رقابتی با اتیدیوم برمید (eb) بررسی شد.