تاثیر نانو ذرات آلومینا بر روی مقاومت خوردگی پوشش های الکترولس نیکل- مس- فسفر در اسید سولفوریک 1 نرمال در دمای آزمایشگاه با استفاده از تکنیک های نویز الکتروشیمیایی، امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون مورد بررسی قرار گرفت. داده های تجربی حاصل از تکنیک نویز الکتروشیمیایی در دو حوزه زمانی و فرکانسی آنالیز شدند. به منظور بررسی کارایی تکنیک نویز الکتروشیمیایی درتعیین مقاومت خوردگی این پوشش ها، نتایج حاصل از این آنالیز ها با نتایج بدست آمده از روش های امپدانس و پلاریزاسیون مقایسه شدند. این مقایسه نشان داد که نتایج آنالیز در حوزه زمانی نسبت به نتایج آنالیز در حوزه فرکانسی مطابقت بیشتری با نتایج سایر روش ها دارد. نتایج حاکی از آن است که غلظت ppm 20 از نانو ذرات آلومینا غلظت بهینه در بهبود مقاومت خوردگی این پوشش هاست. همچنین تکنیک محاسبه مقاومت پیوسته نویز(cnrc) برای مطالعه تغییرات سرعت آبکاری در طول فرایند الکترولس معرفی شد. به منظور شناسایی نانو ذرات آلومینا و نیز مطالعه مورفولوژی و آنالیز عنصری پوشش ها روش های sem و edx بکار برده شد. تصاویر sem وجود تجمع هایی از نانو ذرات را در پوشش ها نشان می دهد که افزایش مقاومت خوردگی نسبت به پوشش های فاقد نانو ذرات احنمالا مربوط به این تجمع هاست. از بررسی تاثیر غلظت های مختلف نانو ذرات در سختی این پوشش ها می توان پی برد که غلظت ppm 20 غلظت بهینه است. همچنین مطالعه خوردگی برخی از این پوشش ها در حضور و در غیاب سورفکتانت نشان دهنده این است که مقاومت خوردگی در حضور سورفکتانت افزایش یافته است.

در این پروژه در ابتدا نانولوله های دی اکسید تیتانیم( ) از طریق آندایزینگ الکتروشیمیایی تیتانیم در محلول شامل دی متیل سولفوکسید و اسید فلوئوریک سنتز شد. نانو ذرات طلا( ) و پالادیم ( ) به ترتیب از طریق آبکاری با جریان مستقیم و الکترولس(بدون جریان برق) بر روی سطح نانو لوله های سنتز شذه، دوپ شد. سنتز نانو لوله های دی اکسید تیتانیم و همچنین دوپ شدن نانو ذرات بر روی نانو لوله های دی اکسید تیتانیم به وسیله تکنیک های ، و مورد تایید قرار گرفت. افزایش خاصیت الکتروکاتالیستی الکترود های اصلاح شده به وسیله امپدانس الکتروشیمیایی( )، ولتامتری چرخه ای( ) و کرونوآمپرومتری( )بررسی شد. در نهایت با استفاده از الکترود های اصلاح شده، الکترو اکسیداسیون مواد دارویی چون اسکوربیک اسید، دوپامین، لوودوپا، کاربی دوپا و ماد? بیولوژیکی اوریک اسید مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که الکترود های اصلاح شده نسبت به الکترود خالص طلا و پالادیم خاصیت الکتروکاتالیستی بالایی را در اکسیداسیون این گونه مواد دارند.

در سال های اخیر استفاده همزمان از امواج التراسوند و فتوکاتالیزور بسیار رواج یافته است که تحت عنوان فرایند سونوفتوکاتالیتیک شناخته می شود. مقالاتی که در زمینه روش سونوفتوکاتالیتیک چاپ شده همگی از برخی مزیت های سینتیکی این روش بحث به میان آورده اند که بواسطه حضور یک اثر همزمان میان دو فرایند سونولیز و فتوکاتالیز می باشد. در این پایان نامه سینتیک تخریب التراسونیکی محلول های کاراگینان و تاثیر غلظت محلول پلیمر، توان التراسوند، دما، ph، حجم محلول واکنش بر مقدار و سرعت واکنش تخریب بررسی شده است. همچنین ترکیبی از روش تخریب التراسونیکی و تخریب با نور ماوراء بنفش در حضور کاتالیزور نانو-tio2 به کار گرفته شده، تا تاثیر تابش uv و نانوذرات tio2 بر روی سینتیک تخریب بررسی شود. برای این منظور از یک مدل سینتیکی که بر اساس داده های ویسکومتری است برخی پارامترهای سینتیکی از قبیل درجه واکنش وثابت سرعت واکنش محاسبه شده است و جهت اثبات تخریب پلیمر در اثر فرایندهای تخریبی اعمال شده، علاوه بر داده های ویسکومتری، از طیف سنجی ft-ir ، xrd ، gpc و تصاویر sem نیزاستفاده شده است.

چکیده: خوردگی میکروبی فولاد کربنی درحضور باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدانس با استفاده از روش های اندازه گیری الکتروشیمیایی و تکنیک های sem و xrd مطالعه شد. پتانسیل مدار باز در نمونه حاوی باکتری به علت ضعیف بودن رویینگی و افزایش فعالیت سطح فلز، کمتر شده و جریان خوردگی بیشتر از محیط کنترل ( محیط فاقد باکتری) می شود. نتایج امپدانس الکتروشیمیایی نشان می دهد که مقاومت انتقال بار به علت فعالیت باکتری و انحلال فلز کاهش می یابد. داده های نویز الکتروشیمیایی در قلمرو زمان پس از تجزیه و تحلیل برای محاسبه مقاومت نویز بکار گرفته شد و نتایج، تطابق خوبی با مقاومت پلاریزاسیون نشان داد. تصاویر sem گرفته شده از محیط کنترل هیچ گونه خوردگی حفره ای را در روی سطح فولاد کربنی نشان نمی دهد در حالیکه در حضور باکتری تشکیل ساختارهای دکمه مانند و حفره ای شدن گسترده بر روی سطح فلز قابل مشاهده است. در ادامه از دو بازدارنده به نام های عصاره متانولی ریشه گیاه فرولا و مایع یونی 3- بوتیل 1- متیل ایمیدازولیوم تترافلوروبورات برای کنترل خوردگی ناشی از این باکتری استفاده شد. همچنین برای ارزیابی میزان تاثیر گذاری بازدارنده ها و کاهش خوردگی ناشی از آن از روش های الکتروشیمیایی نام برده شده در بالا استفاده شد. داده های بدست آمده از روش های الکتروشیمیایی برای مطالعات بازدارندگی خوردگی نشان دهنده موثر بودن عصاره متانولی ریشه گیاه فرولا و مایع یونی 3- بوتیل 1- متیل ایمیدازولیوم تترافلوروبورات در کاهش خوردگی موضعی ناشی از این باکتری و افزایش مقاومت فلز در حضور این بازدارنده ها است.

در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی (edm) از تخلیه های الکتریکی متوالی درون مایع دی الکتریک برای ذوب و برداشت مقادیر کوچکی از سطح قطعه کار استفاده می شود. فرآیند edm دارای مزایای بی شماری همچون توانایی براده برداری از قطعات با هر درجه سختی و توانایی ماشینکاری اشکال هندسی پیچیده و... می باشد. ولی ایجاد گپ کناری مابین ابزار و قطعه کار و مخروطی بودن حفره ماشینکاری شده از مشکلات اصلی این فرآیند می باشد. فولاد ابزار asp30 از جمله مهمترین فولادهای ابزار تندبر بر پایه کبالت است که به طریقه متالوژی پودر تولید شده و بطور وسیعی در صنایع ابزار سازی کاربرد دارد. در این تحقیق اثر متغییرهای ورودی زمان روشنی پالس و شدت جریان جرقه بر روی پارامترهای خروجی گپ کناری، عدم استوانه ای بودن سوراخ ماشینکاری شده، نرخ براده برداری، فرسایش نسبی ابزار و زبری سطح در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی فولاد ابزار asp30 با استفاده از ابزار مسی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایشها نشانگر آن است که گپ کناری، عدم استوانه ای بودن سوراخ ماشینکاری شده، نرخ براده برداری و زبری سطح با افزایش زمان روشنی پالس و شدت جریان جرقه افزایش می یابند ولی فرسایش نسبی ابزار با افزایش زمان روشنی پالس کاهش یافته و با افزایش شدت جریان جرقه افزایش می یابد.

امروزه همراه با توسعه، گسترش و افزایش تقاضای ابزارهای الکترونیکی، ابزارهای ذخیره کننده انرژی نظیر باتریهای مختلف و خازنها به توجه بسیار زیادی نیاز دارند. از بین منابع انرژی موجود، ابرخازنها بدلیل دانسیته انرژی بالا نسبت به خازنهای معمولی و نیز دانسیته توان بالا و طول عمر چرخه ای زیاد نسبت به باتریهای معمولی، توجه زیادی را به خود جلب نموده اند. پلیمرهای هادی بدلیل هدایت بالا و فعالیت ردوکس سریع، مواد مناسبی جهت تهیه الکترودهای ابرخازنی می باشند. مشکل عمده پلیمرهای هادی، تخریب سریع در نتیجه تورم و جمع شدگی می باشد که به نوبه خود منجربه کاهش تعداد دفعات شارژ-دشارژ در الکترودهای ابرخازنی خواهد شد. یکی از راهکارهای موجود به منظور فائق آمدن بر این مشکل، قرار دادن پلیمرهای هادی بر روی مواد پایه کربنی می باشد. همچنین پایه قرار دادن مواد کربنی، پایداری چرخه ای پایین پلیمرهای هادی را که از ترد بودن و ضعیف بودن استحکام مکانیکی آنها نشات می گیرد، بهبود می بخشد. پلیمرهای هادی می توانند بار الکتریکی را نه تنها در لایه دوگانه الکتریکی بلکه از طریق انتقال سریع بار القایی نیز ذخیره نمایند. از اینرو ظرفیت ویژه الکترودهای پلیمری هادی بیشتر از الکترودهایی بر پایه کربن خواهد بود، زیرا الکترودهای کربنی بیشتر قابلیت ذخیره بار را در لایه دوگانه الکتریکی دارا می باشند. در پروژه حاضر، هدف تهیه الکترودهای کامپوزیتی مرکب از مواد کربنی و پلیمر هادی با دانسیته انرژی و ظرفیت ویژه بالا به همراه پایداری چرخه ای بیشتر به منظور استفاده در الکترودهای ابرخازنها می باشد. همچنین بررسی نسبتهای وزنی مختلف از پلیمر هادی/ماده کربنی و تعیین نسبت وزنی بهینه به منظور دستیابی به خواص بهینه، از اهداف پروژه حاضر می باشد. اندازه گیریهای صورت گرفته به منظور تایید حصول بهبود در خواص الکتروشیمیایی ذکر شده برای نمونه های الکترودی شامل اندازه گیری شارژ-دشارژ گالوانواستاتیکی، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و اندازه گیری پایداری چرخه ای (از طریق ثبت نمودارهای ولتاموگرام در دفعات مختلف شارژ-دشارژ) می باشند. در کار پژوهشی حاضر پلی آنیلین بدلیل راحتی سنتز، خواص الکتریکی مناسب، ارزان بودن و پایداری بالای محیطی به عنوان پلیمر هادی انتخاب گردید. کربن فعال بدلیل دارا بودن ویژگیهایی نظیر، تخلخل و مساحت سطحی بالا، پایداری الکترودی مناسب و هدایت الکتریکی بسیار خوب به صورت پرکننده جهت اصلاح پایداری چرخه ای پلی آنیلین در کامپوزیت پلی آنیلین/کربن فعال به کار برده شد. کامپوزیتهای پلی آنیلین/کربن فعال با درصدهای وزنی مختلف از کربن فعال و به دو روش شیمیایی و الکتروشیمیایی تهیه شدند. آنالیزهای xrd، ft-ir و sem به منظور تایید و بررسی ساختار و ریخت شناسی پلی آنیلین و کامپوزیتهای سنتز شده صورت گرفت. آنالیزهای شارژ-دشارژ صورت گرفته بر روی نمونه های الکترودی تهیه شده به روش شیمیایی حاکی از ظرفیت ویژه بیشتر الکترودهای کامپوزیتی نسبت به الکترود پلی آنیلین خالص بود. در صورتی که در روش الکتروشیمیایی ظرفیت ویژه الکترود پلی آنیلین خالص کمی بیشتر از الکترودهای کامپوزیتی می باشد. همچنین در بین الکترودهای کامپوزیتی تهیه شده به دو روش مذکور برای هر کدام از روشها تنها در یک غلظت بهینه (درصد وزنی 9/0% از کربن فعال برای روش شیمیایی و غلظت وزنی g/l 04/0 از کربن فعال برای روش الکتروشیمیایی)، کامپوزیت پلی آنیلین/کربن فعال از بیشترین مقدار ظرفیت ویژه خازنی (ظرفیت ویژهf/g 15/338 در دانسیته جریانa/g 5 برای نمونه کامپوزیتی در روش الکتروشیمیایی و ظرفیت ویژهf/g 66/66 در دانسیته جریانa/g 02/0 برای نمونه کامپوزیتی در روش شیمیایی) برخوردار بود. همچنین در درصدهای وزنی بهینه از کامپوزیتهای سنتز شده به دو روش شیمیایی و الکتروشیمیایی مقادیر دانسیته های انرژی به ترتیب برابر باwh/kg 21/29 برای کامپوزیت سنتز شده به روش الکتروشیمیایی و مقدار wh/kg 75/5 برای کامپوزیت سنتز شده به روش شیمیایی بود. در ادامه به منظور بررسی و مقایسه پایداری چرخه ای الکترودهای کامپوزیتی بهینه از لحاظ ظرفیت ویژه با الکترودهای پلی آنیلین خالص، از ولتامتری چرخه ای در دفعات مختلف شارژ-دشارژ بهره گرفته شد. میزان کاهش شدت جریان پیکهای ولتامتری چرخه ای بعد از دفعات مختلف شارژ-دشارژ برای الکترودهای پلی آنیلینی خالص بیشتر از الکترودهای کامپوزیتی بوده و بنابراین بیانگر پایداری چرخه ای بالای الکترودهای کامپوزیتی در هر دو روش (روش شیمیایی و الکتروشیمیایی) نسبت به الکترودهای پلی آنیلینی خالص می باشد.

الکترود غشا ‏‎pvc‎‏ انتخابگر ‏‎tl+‎‏ بر پایه شیف باز سالسیل آلدویدی یکی از مشتقات پاراتترا-بوتیل کالیکس (4) آرن که اخیرا تهیه شده با استفاده از نرم کننده ارتونیتروفنیل اکتیل اتر ‏‎(npoe)‎‏ تهیه شده است . ضرایب انتخابگری پتانسیومتری الکترود برای فلزات قلیایی ، قلیایی خاکی ،واسطه و کاتیون آمونیوم تعیین شده است که این ضرایب برای تمام کاتیونها به جز ‏‎ag+‎‏ بسیار کوچک بوده است . نمودارهای تغییر پتانسیل نسبت به زمان برای دو حالت افزایش و کاهش غلظت یون اصلی در محیط با مدلهای تئوری و تجربی برازش شده و ثابتهای زمانی برای هر مدل ودر ضمن ثابت سرعت نفوذ یونها برای دو حالت ورود و یون به داخل لایه تماسی و خروج آز آن محاسبه گردیده است . طول عمر و ضریب دمایی نیز برای الکترود اندازه گیری شده و الکترود مذکور برای اندازه گیری تالیم ‏‎(i)‎‏ در یک نمونه مصنوعی ادرار مصنوعی بکار رفته است .

یک روش بسیار مهم در جلوگیری از خوردگی فلزات و انهدام آنها استفاده از بازدارنده های آلی یا معدنی است. متاسفانه بسیاری از بزادارنده های مورد استفاده در محیط های آبی سمی و مضر هستند. در این کار پژوهشی ، خواص و اثرات بازدارندگی گروهی از ترکیبات آلی که به عنوان بازدارنده های خوردگی در محیط اسیدی روی آلومینیم عمل می کنند یعنی آمینواسیدها بررسی شده است.