حسگرهای نوری شیمیایی یا اپتودها در دو دهه‎ی گذشته محدوده وسیعی از مطالعات دانشمندان را به خود اختصاص داده‎اند. توسعه حسگرها‎ی شیمیایی جهت اندازه‎گیری نیتریت بسیار مورد توجه می‎باشد زیرا در علومی مانند بیوتکنولوژی، زیست شناسی، داروسازی و مطالعات زیست محیطی کاربرد دارند. در این کار پژوهشی دو نوع حسگر جهت اندازه‎گیری مقادیر بسیار کم نیتریت در نمونه‎های غذایی و زیست محیطی معرفی می شوند. جهت ساخت این دو نوع حسگر بریلینت کرزیل بلو و تیونین بر روی فیلم‎های استات سلولزی که قبلاً در معرض هیدرولیز بازی قرار گرفته‎اند تثبیت می‎شوند. شناساگرها درحضور برومات، در محیط اسیدی اکسید می‎شوند.نیتریت به عنوان کاتالیزور واکنش اکسایشی عمل می‎کند. این واکنش سبب کاهش جذب حسگرها در طول موجهای 570 و 568 نانومتر می‎شود. کاهش جذب حسگر در حضور نیتریت در زمان 2و3 دقیقه به ترتیب برای حسگرهای bcb و تیونین به عنوان سیگنال تلقی می‎شود. هر دو حسگر برگشت ناپذیر می‎باشند. در حسگر ساخته شده با بریلینت کرزیل بلو، ناحیه خطی 9-10×3/7-5-10×63/3 و حد تشخیص 9-10×1/7 مولار گزارش شده است. زمان پاسخ این حسگر وابسته به غلظت نیتریت تا 2 دقیقه متغیر می‎باشد. میزان انحراف استاندارد حاصل از جهت هشت بار اندازه‎گیری نیتریت 8-10×3/6 مولار 3/2 درصد گزارش شده است. حسگر ساخته شده توسط تیونین ناحیه خطی 7-10×2/2-5-10×2/2و حد تشخیص 8-10×9/4 مولار را داراست. زمان پاسخ آن تا 3 دقیقه متغیرمی‎باشد و میزان انحراف استاندارد حاصل از هشت بار اندازه‎گیری برای غلظتهای 7-10×2/2 و5-10×2/2 مولار نیتریت به ترتیب 6/5 و 5 درصد گزارش شده است. حسگرهای فوق از گزینش پذیری خوبی جهت اندازه‎گیری نیتریت در نمونه‎های زیست محیطی و فرآورده‎های گوشتی برخوردار هستند.

از حسگرهای نوری شیمیایی برای اندازه گیری گونه های یونی و مولکولی در محلول های آبی و آلی استفاده می شود. در این پروژه شش حسگر نوری شیمیایی برای اندازه گیری تعدادی از کاتیونهای فلزات سنگین ساخته شده اند. در قسمت اول یک حسگر نوری شیمیایی سطحی برای اندازه گیری یون جیوه(ii) ساخته شد که در آن از تثبیت واکنشگر 1-(2-پیریدیل آزو)-2-نفتول روی سطح فیلم تری استیل سلولز استفاده گردید. میزان کمپلکس تشکیل شده بین یون جیوه(ii) و لیگاند تثبیت شده متناسب با مقدار جیوه(ii) موجود در نمونه بود. پارامترهای موثر در ساخت حسگر و نیز در اندازه گیری یون جیوه(ii) مانندph بهینه شدند. اپتود ساخته شده دارای محدوده خطی 4-10×00/9-6-10×00/1مولار یون جیوه(ii) با حد تشخیص 7-10×1/8 مولار بود. انحراف استاندارد نسبی بدست آمده برای اندازه گیری محلول های 6-10×00/5، 5-10×00/5 و4-10×00/1 مولار یون جیوه(ii) به ترتیب 5/2، 1/2 و1/3 درصد بدست آمدند. اثر مزاحمت برخی از آنیونها و کاتیونها بر عمکرد حسگر مورد بررسی قرار گرفت. حسگر پیشنهادی پایدار و دارای روش ساخت ارزان، ساده و مناسب برای اندازه گیری یون جیوه(ii) در نمونه های آبی به روش طیف سنجی می باشد. در بخش دوم یک حسگر نوری شیمیایی از نوع «توده ای» حساس به یون جیوه(ii) ارائه شده است. این حسگر بر اساس برهمکنش هگزا تیواُکتادکان با یون جیوه(ii) در غشایی از جنس pvc به همراه کرومویونوفورv به عنوان یون دوست انتخایگر h+ عمل می کند. ترکیب درصد غشای تشکیل دهنده حسگر و همچنین سایر پارامترهای موثر در اندازه گیری بهینه شدند. با استفاده از حسگر پیشنهادی می توان یون جیوه(ii) را در محدوده غلظتی 4-10×17/1-7-10×12/2 مولار و با حد تشخیص 7-10×0/2 مولار اندازه گیری کرد. اثر مزاحمت تعدادی از کاتیونها مورد بررسی قرار گرفت. حسگر ارائه شده دارای انتخابگری خوبی به یون جیوه نسبت به کاتیونهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و فلزات واسطه می باشد. نتایج بدست آمده برای آنالیز نمونه های آبی با استفاده از این حسگر، مناسب و قابل مقایسه با نتایج حاصل از روش جذب اتمی کوره گرافیتی بود. سومین حسگر ساخته شده، یک حسگر نوری شیمیایی برگشت پذیر برای اندازه گیری یون سرب(ii) است. عملکرد این حسگر بر اساس تشکیل کمپلکس رنگی بین یون سرب(ii) و دی فنیل کاربازون در غشایpvc نرم شده با تری بوتیل فسفات می باشد. زمانی که حسگر در محلول سرب با ph برابر0/6 قرار می گیرد، رنگ آن از زرد کمرنگ به رنگ صورتی تغییر می کند. پارامتر های موثر بر پاسخ حسگر نظیر ph، نوع نرم کننده و غیره مورد بررسی قرار گرفتند. حسگر ساخته شده دارای محدوده پاسخ خطی وسیع 2-10×07/1-6-10×89/6 مولار یون سرب(ii)، زمان پاسخ کوتاه 180 ثانیه و حد تشخیص 6-10×5/6 مولار بود. همچنین حسگر فوق با استفاده از یک سل جریانی، در سیستم جریانی به کارگرفته شد که باعث بهبود حدتشخیص و دقت آن شد. در سیستم جریانی محدوده خطی 3-10×00/5-6-10×00/1 مولار یون سرب(ii) بدست آمد. حسگر ساخته شده را می توان چندین بار پس از بازیافت با محلول نیتریک اسید 005/0 مولار مجدداً استفاده کرد. اثر بافت نمونه روی اندازه گیری یون سرب(ii) مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه تحقیق دو حسگر جدید برای اندازه گیری یون تالیم(iii) در محلول های آبی با استفاده از واکنشگرهای 4-(5-برمو-2-پیریدیل آزو)-5-دی اتیل آمینوفنل(br-padap) و 4-(2-پیریدیل آزو)رزورسین (par) به عنوان عوامل کمپلکس دهنده با یون تالیم(iii) ساخته شدند. غشای حسگرها از pvc نرم شده تهیه گردید. پارامترهای مربوط به ساخت حسگرها و نیز اندازه گیری یون تالیم(iii) مورد بررسی قرار گرفتند. در بافر عمومی با0/3 ph= محدوده خطی پاسخ حسگر ساخته شده با br-padap،4-10×55/4-6-10×56/2 مولار یون تالیم(iii) با حد تشخیص 6-10×1/1 مولار و برای حسگر تهیه شده با par در بافر عمومی با0/4 ph=، 4-10×66/4-6-10×11/3 مولار یون تالیم با حد تشخیص 6-10×8/1 مولار بدست آمد. زمان پاسخ حسگرها به ترتیب 350 و 230 ثانیه برای حسگرهای ساخته شده با br-padap و par بدست آمدند. حسگرهای ساخته شده دارای دقت و صحت مناسب برای اندازه گیری یون تالیم(iii) بودند و از آنها برای اندازه گیری یون تالیم(iii) در نمونه های آبی استفاده شد. در بخش نهایی یک حسگر نوری برای اندازه گیری یون ساماریوم(iii) در محلول های آبی بر اساس واکنشگر 4-(5-برمو-2-پیریدیل آزو)-n،n-دی اتیل-3-هیدروکسی آنیلین به عنوان یون دوست ساخته شد. کمپلکس تشکیل شده بین یون ساماریوم(iii) و لیگاند فوق سبب ایجاد یک پیک در طیف جذبی حسگر با ماکزیمم جذب در طول موج 525 نانومتر می شد. حسگر پیشنهادی دارای ناحیه خطی 4-10×61/2- 6-10×56/2 مولار یون ساماریوم(iii) با حدود تشخیص پایین 6-10×9/1 مولار و بالایی 4-10×0/3 مولار بود. کاربرد حسگر فوق در آنالیز نمونه های آبی نتایج خوبی ارائه کرد.

در این تحقیق، با افزودن مایعات یونی آلکیل آمونیوم هیدروژن سولفات به الکترولیت باتری‏های سربی- اسیدی ارتباط بین ساختار کاتیون مایعات یونی و عملکرد الکتروشیمیایی این نوع باتری‏ها مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر مایعات یونی مذکور در محدوده غلظتی بین 5/2 تا 0/20 میلی‏گرم بر میلی‏لیتر در محلول اسید سولفوریک 0/4 مولار بر اضافه پتانسیل احیاء هیدروژن و اکسایش آب، میزان انحلال آنتیموان، ویژگی‏های لایه غیرفعال تشکیل شده بر سطح و سرعت خوردگی آلیاژ سرب- آنتیموان- قلع با استفاده از تکنیک‏های ولتامتری چرخه‏ای، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. همچنین بررسی تأثیر مایعات یونی بر شدت جریان و میزان برگشت پذیری واکنش‏های شارژ و دشارژ مواد فعال صفحات مثبت توسط الکترود خمیر کربن- اکسیدسرب و تکنیک ولتامتری چرخه‏ای انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشان می‏دهد که مایعات یونی آلکیل آمونیوم هیدروژن سولفات تغییرات تقریباً یکسانی را بر عملکرد الکتروشیمیایی باتری‏های سربی- اسیدی ایجاد می‏نمایند، اما میزان تأثیر آن‏ها بستگی زیادی به تعداد زنجیرهای آلکیلی کاتیون آمونیوم دارد. افزایش تعداد زنجیرهای آلکیلی مایعات یونی آلکیل آمونیوم هیدروژن سولفات منجر به افزایش اضافه ولتاژ تشکیل گازهای اکسیژن و هیدروژن، کاهش خاصیت غیرفعال‏کنندگی لایه سولفات سرب، پایدار شدن یون‏های آنتیموان محلول و افزایش ظرفیت واکنش‏های شارژ و دشارژ مواد فعال صفحات مثبت می‏شود که در مجموع باعث افزایش کارایی باتری‏های سربی- اسیدی می‏گردد.

در این پروژه تحقیقاتی اندازه‎گیری کاتیون‎های سرب(ii)، کادمیم((ii و روی((ii بصورت همزمان به روش ولتامتری عاری سازی آندی - پالس تفاضلی صورت گرفت. از ماده اکسایش کاهشی پارا- بنزوکینون برای تولید جریان کاتدی در حضور آهنربای دائمی، به منظور تولید نیروی لورنتزی برای ایجاد جریان همرفت مغناطیسی در محلول استفاده گردید. جریان همرفتی تولید شده سرعت رسیدن نمونه به سطح الکترود را افزایش داده، و در نهایت منجر به افزایش حساسیت و کاهش حد تشخیص روش گردید. در این سیستم از الکترود کار کربن شیشه‎ای پوشش دار شده با فیلم نازکی از جیوه، در مقابل الکترود کمکی پلاتین و مرجع (ag/agcl) استفاده شد. در شرایط بهینه فاکتورها، منحنی تنظیم رسم گردید. محدوده خطی در گستره غلظتی 0/60-1/0 ،0/70-07/0 و0/220-0/3 نانو گرم بر میلی لیتر در حضور میدان مغناطیسی به ترتیب، برای گونه‎های سرب(ii)، کادمیم((ii و روی((ii و در غیاب میدان مغناطیسی محدوده خطی در گستره غلظتی /50-0/1 ،0/60-8/0 و0/150-0/6 نانو گرم بر میلی لیتر به ترتیب بدست آمد. حد تشخیص روش برای عناصر مذکور در حضور میدان مغناطیسی به ترتیب 09/0، 05/0 و 2/2 نانو گرم بر میلی لیتر حاصل گردید. روش پیشنهادی برای اندازه‎گیری گونه‎های سرب(ii)، کادمیم((ii و روی((ii موجود در نمونه‎های حقیقی آب شرب دانشگاه (صنعتی اصفهان)، آب رودخانه زاینده رود ، باران بهاری، آب دریا (سنتزی) و آب دریاچه مهارلو (شیراز) با روش افزایش استاندارد استفاده گردید و نتایج رضایت بخشی حاصل گردید. در کار تحقیقاتی دوم از الکترود کار لایه نازک جیوه بر پایه‎ گرافیتی که با حرارت ملایم روی صحفه چاپی طلا، بر بستر سرامیکی چاپ شده بود در مقابل الکترود کمکی پلاتین و مرجع (ag/agcl) استفاده گردید و اندازه‎گیری همزمان کاتیون‎های سرب(ii)، کادمیم((ii و روی((ii به روش ولتامتری عاری سازی آندی - پالس تفاضلی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. برای نشاندن فیلم جیوه بر روی سطح این الکترود از محلول 0/50 میلی مولار پتاسیم تیوسیانات،0 /100 میلی مولار پتاسیم نیترات و0/10 میلی مولار جیوه نیترات در محیط بافر استاتی با 0/4 ph= و اعمال پتانسیل 90/0- ولت استفاده شد. در شرایط بهینه، منحنی تنظیم رسم گردید و محدوده خطی روش برای عناصر سرب(ii)، کادمیم((ii و روی((ii بترتیب 0/70-6/0 ،0/60-5/0 و 0/200-0/8 نانو گرم بر میلی لیتر بدست آمد. حد تشخیص روش برای این عناصر با اعمال پتانسیل جمع آوری 20/1- ولت به مدت زمان 60 ثانیه، به ترتیب 25/0 ،45/0 و5/7 نانو گرم بر میلی لیتر حاصل شد. از روش پیشنهادی برای اندازه‎گیری کاتیون‎های سرب(ii)، کادمیم((ii و روی((ii موجود در نمونه‎های حقیقی مذکور در بخش اول پروژه با موفقیت استفاده شد.

در این تحقیق جهت ارتقای کارایی و حساسیت آنالیز حسگرهای الکتروشیمیایی، از انواع نانومواد برای اصلاح الکترودهای شناساگر استفاده شده است. تحقیقات صورت گرفته را می توان به چهار بخش؛ استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره (mwcnts) در اندازه گیری داروهای کاپتوپریل (capt)، هیدروکلروتیازید (hctz)، آموکسی سیلین (amx)، آلکالوئید تبائین و ماده منفجره سیکلوتری متیلن تری نیترامین (rdx)؛ تهیه نانوکامپوزیت mwcnts با نانوذرات کمپلکس هگزاسیانوفرات کبالت (cohcf) و استفاده از خواص الکتروکاتالیزوری الکترود خمیری آن در اندازه گیری داروی دیکلوفناک؛ تهیه نانوساختارهای متخلخل طلا با اجرای پالس های متوالی پتانسیل های (cpp) اکسایش- کاهش بر روی الکترودهای طلای معمولی و بکارگیری آن در اندازه گیری داروی مترونیدازول و در بخش آخر، تهیه نانودندریت های نقره تثبیت شده بر روی الکترود کربن شیشه ای (gce) با استفاده از تکنیک های رسوب دهی الکتروشیمیایی و ارزیابی خواص الکتروکاتالیزوری آن در مقایسه با نقره معمولی و mwcnts، تقسیم بندی نمود. در همه موارد، رفتار ردوکسی داروها و الکترودهای اصلاح شده توسط انواع تکنیک های الکتروشیمیایی مانند ولتامتری سیکلی (cv) و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) مطالعه شده و مکانیزم های موثر در واکنش های اکسایش-کاهش مواد شناسایی شده است و پارامترهای تأثیرگذار در افزایش حساسیت روش های تجزیه ای پیشنهاد شده، بهینه سازی شده است. همچنین جهت شناسایی مورفولوژی، ساختارها و کیفیت نانومواد سنتز شده، مشخصه یابی های لازم با استفاده میکروسکوپ های الکترونی روبشی (sem) و نیروی اتمی (afm)، تکنیک پراش پرتو x (xrd) و اسپکتروسکوپی ft-ir صورت گرفته است. اصلاح الکترود کربن gce توسط mwcnts و استفاده از تکنیک های ولتامتری عاری سازی جذبی، منجر به ارتقای قابل ملاحظه ارقام شایستگی روش های تجزیه ای و بهبود قابل ملاحظه سینتیک انتقال الکترون واکنش های الکتروشیمیایی مواد اشاره در فوق می گردد. با استفاده از الکترود مذکور، داروهای capt، hctz، amx و آلکالوئید تبائین را به ترتیب با حد تشخیص های نزدیک به 2/0 میکرومولار، 8/0 نانومولار، 2/0 و 2/0 میکرومولار در فرمولاسیون های دارویی یا نمونه های ادرار انسانی اندازه گیری شد و امکان تشخیص مقادیر بسیار کم ماده منفجره rdx، تا حد تشخیص 0/25 نانومولار، در نمونه های آبی فراهم گردید. از طرف دیگر برای بهبود گزینش پذیری حسگرهای برپایه نانولوله ها، این مواد با الکتروکاتالیزورهای دیگر، مانند cohcf، مخلوط شدند. نانوکامپوزیت mwcnts-cohcf تهیه شده در این تحقیق، کاربرد وسیعی در انواع حسگرها و بیوحسگرهای الکتروشیمیایی دارد. مطالعات صورت گرفته نشان داد که از آن می توان بطور کارآمدی در کاتالیز واکنش اکسایش داروی دیکلوفناک و اندازه گیری آن در نمونه های دارویی، با حد تشخیص نزدیک به 0/46 میکرومولار، استفاده نمود. در بخش سوم این کار پژوهشی، با پیش تیمار الکترودهای معمولی طلا توسط تکنیک الکتروشیمیایی cpp، سینتیک انتقال الکترون و سطح موثر آن ها تا حد قابل ملاحظه ای بهبود پیدا کرده و از آن برای اندازه گیری داروی مترونیدازول در نمونه های دارویی و ادرار انسانی بهره گرفته شده است. در بخش پایانی، برای اولین بار، ساختارهای نانودندریتی نقره (agnds) بر روی الکترود gce تثبیت شده است و خواص منحصر به فرد آن در بهبود سینتیک انتقال الکترون فرایندهای احیاء موادی مانند هگزاسیانوفرات پتاسیم و ماده منفجره rdx در محلول های آبی و آب اکسیژنه در محیط های غیرآبی، توسط تکنیک های cv و eis مطالعه شد. بررسی ها نشان داد که نانودندریت ها، سینتیک واکنش های احیاء را تا حد قابل مقایسه با نانولوله های کربنی و بسیار کارآمدتر از الکترودهای نقره معمولی ارتقاء داده و از آن ها می توان به عنوان جایگزینی مناسب به جای الکترودهای نقره در سیستم های الکتروشیمیایی بهره گرفت. با توجه به محدودیت پایداری فیزیکی الکترودهای اصلاح شده با فیلم نانولوله های کربنی در محیط های غیرآبی، استفاده از نانودندریت ها به عنوان مواد الکترودی جدید، مشکل فوق را تاحد قابل ملاحظه ای کاهش می دهد و به نظر می رسد رویکرد مناسبی جهت ارتقای کارایی حسگرها باشد.

در بخش نخست این تحقیق یک حسگر غشایی پلیمری بر پایه مونومر سنتزی n,n– (پیروملیتویل)-بیس-l-تیروسین‎دی‎متیل‎استر (pbtde) به عنوان یون‎پذیر برای اندازه‎گیری داروی فنازوپیریدین‎هیدروکلرید در نمونه‎های بیولوژیکی طراحی شد. در ساخت حسگر مذکور دی‎اکتیل‎سباسات و سدیم ‎تترافنیل‎بورات به ترتیب به عنوان نرم‎کننده و افزودنی یونی مورد استفاده قرار گرفتند. منحنی پاسخ حسگر در محدوده غلظت 2-10×0/1- 6-10×0/7 مولار، دارای شیبی برابر با 1/61- میلی‎ولت بود و حدتشخیص الکترود 6-10×0/6 مولار بدست آمد. از خصوصیات بارز این حسگر می‎توان به زمان پاسخ 25-5 ثانیه و طول عمر 62 روز اشاره نمود. پاسخ الکترود در محدوده ph1 تا 5/4 مستقل از ph محلول بود. این الکترود دارای گزینش‎پذیری بسیار خوبی نسبت به فنازوپیریدین در حضور برخی از کاتیون‎ها و آنیون‎ها وهمچنین تعدادی از داروها می‎باشد به گونه‎ا‎ی که می‎توان از آن برای اندازه‎گیری فنازوپیریدین در نمونه‎های بیولوژیکی و دارویی استفاده نمود. در قسمت دوم این پروژه یک الکترود سیم پوشش داده شده حساس به داروی بتاهیستین‎دی‎هیدروکلرید با استفاده از زوج یون بتاهیستین-تترافنیل‎بورات به عنوان یون‎پذیر و دی‎اکتیل‎فتالات به عنوان نرم‎کننده بر پایه غشای پلیمری پلی‎وینیل‎کلرید ساخته شد. این الکترود در محدوده غلظت 1-10×0/1- 6-10×0/8 مولار دارای شیب نرنستی 7/29- میلی‎ولت بود. حدتشخیص 6-10×9/5 مولار، زمان پاسخ 10 ثانیه، تکرارپدیری خوب در طول دوره 75 روزه و محدوده وسیع پاسخ مستقل از تأثیر ph از 9/3 تا 0/9 از ویژگی‎های این الکترود محسوب می‎شود. الکترود فوق دارای گزینش‎پذیری بسیار خوب نسبت به بتاهیستین در مقایسه با تعداد زیادی از یون‎ها و برخی از داروها است. لذا می‎توان آن را برای اندازه‎گیری بتاهیستین در نمونه‎های حقیقی قرص، پلاسمای خون و ادرار بکار گرفت.

چکیده: امروزه، یکی از روش های مهم جهت بهبود ویژگی های باتری های سربی-اسیدی استفاده از مایعات یونی می باشد. در این تحقیق تأثیر مایعات یونی منوهگزیل، تترا هگزیل، منوسیکلو هگزیل و بی سیکلو هگزیل آمونیوم هیدروژن سولفات را به عنوان ماده ی افزودنی به الکترولیت بر روی واکنش های الکتروشیمیای وخوردگی باتری های سربی-اسیدی مورد بررسی قرار گرفته است. واکنش های الکتروشیمیای وخوردگی با استفاده ازآلیاژ سرب-آنتیموان(%66/1)-قلع(%24) در محلول اسید سولفوریک در حضور مایعات یونی مذکور که در تعداد شاخه های آلکیل وسیکلو آلکیل متفاوت می باشند، بررسی گردید. جهت بررسی اضافه پتانسیل هیدروژن و اکسیژن و خصوصیات الکتروشیمیای آلیاژ سرب در حضور غلظت های مختلف از مایعات یونی در اسید سولفوریک 0/4 مولار، از تکنیک های ولتامتری خطی، چرخه ای، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیای و منحنی تافل استفاده گردید. نتایج بدست آمده به خوبی نشان می دهند که اضافه ولتاژ هیدروژن بر روی لایه سرب- آنتیموان درحضور هر چهار مایع یونی افزایش می یابد و این افزایش وابسته به غلظت مایعات یونی و تعداد شاخه های کاتیون تشکیل دهنده ی آن ها می باشد. همچنین تفاوت بین اضافه ولتاژ اکسیژن در روبش کاتدی وآندی (?e) در حضور مایعات یونی مختلف بر روی آلیاژ سرب کاهش می یابد. قابل توجه است که سرعت خوردگی آلیاژ سرب در محلول اسید سولفوریک، با افزایش تعداد شاخه های آلکیلی وسیکلو آلکیلی مایعات یونی کاهش می یابد، ولی اثر بازدارندگی روند معکوسی را نسبت به سرعت خوردگی نشان می دهد. از طرفی پتانسیل خوردگی در حضور تمامی مایعات یونی و برای تمامی غلظت ها به سمت مقادیر مثبت تر شیفت پیدا می کند. همچنین مایعات یونی هگزیلی حلقوی در مقایسه با هگزیلی خطی سرعت خوردگی کمتر و ممانعت خوردگی بیشتری را برای آلیاژ سرب در محلول اسید سولفوریک ایجاد می کنند. بنابراین باتوجه به نتایج به دست آمده مکانسیی بر اساس جذب سطحی مایعات یونی بر روی آلیاژ سرب در محلول اسید سولفوریک پیشنهاد شد . کلمات کلیدی: باتری های سربی-اسیدی، آلکیل وسیکلو آلکیل آمونیوم هیدروژن سولفات، آلیاژ سرب-آنتیموان، ولتامتری چرخه ای، طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی، اثر بازدارندگی.

در این پروژه ی تحقیقاتی، آمینواسیدهایی از جمله l- سیستئین و تریپتوفان به صورت همزمان و همچنین گلوتاتیون با استفاده از الکترود خمیر نانولوله ی کربنی اصلاح شده ی پارا آمینو فنل اندازه گیری شدند. تکنیک های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالسی تفاضلی، ولتامتری موج مربعی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی برای اندازه گیری آمینواسیدهای مورد نظر استفاده شده است. با کمک مطالعات ولتامتری چرخه ای مشخص گردید که اکسایش این آمینواسیدها بر روی سطح الکترود خمیر کربن ساده در پتانسیل های بالا انجام می شود. استفاده از اصلاحگر پارا آمینو فنل در سطح الکترود خمیر کربن باعث انجام واکنش الکتروکاتالیزی شده، بنابراین اضافه ولتاژ اکسیداسیون این گونه ها را کاهش می دهد. با استفاده از تکنیک ولتامتری پالسی تفاضلی مشخص گردید که سیگنال های مربوط به اکسیداسیون l- سیستئین و تریپتوفان با تفاوت پتانسیل 60/0 ولت به طور کامل از یکدیگر جدا می شوند. در حالی که در سطح الکترود خمیر کربن ساده با یکدیگر همپوشانی دارند. استفاده از پودر نانو لوله ی کربنی در ساخت الکترود خمیر کربن، باعث افزایش جریان گونه ها در سطح الکترود و در نتیجه افزایش حساسیت اندازه گیری می شود. بنابراین نتایج نشان می دهد که استفاده از اصلاحگر پارا آمینو فنل و پودر نانولوله ی کربنی باعث کاهش اضافه ولتاژ آمینواسیدها و افزایش حساسیت اندازه گیری می شوند. برای اندازه گیری آمینو اسیدهای l- سیستئین، تریپتوفان و گلوتاتیون با استفاده از الکترود خمیر نانولوله ی کربنی اصلاح شده ی پارا آمینو فنل، پارامترهای دستگاهی و غلظتی بهینه گردید. 0/6 =ph به عنوان بافر بهینه برای اندازه-گیری l- سیستئین و تریپتوفان، همچنین 0/5 = ph برای اندازه گیری گلوتاتیون انتخاب شد. تحت شرایط بهینه، منحنی تنظیم با استفاده از تکنیک ولتامتری پالسی تفاضلی رسم گردید که ناحیه ی خطی 5/0 تا 0/100 میکرو مولار، 0/10 تا 0/300 میکرو مولار و همچنین حد تشخیص 3/0 و 7/5 به ترتیب برای l- سیستئین و تریپتوفان به دست آمد. با استفاده از روش ولتامتری موج مربعی، منحنی تنظیم برای گلوتاتیون به دست آمد که نتایج نشان دهنده ی دو ناحیه ی خطی غلظتی برای گلوتاتیون می باشد. ناحیه ی خطی اول در محدوده ی غلظتی 2/0 تا 3/4 میکرومولار و ناحیه ی غلظتی دوم در محدوده ی 3/4 تا 0/100 میکرومولار و حد تشخیص گلوتاتیون 09/0 میکرومولار به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی برای ده بار اندازه گیری تکراری غلظت های 0/10 میکرومولار l- سیستئین و گلوتاتیون به ترتیب 4/2 و 1/2 درصد حاصل شد. تکنیک کرونوآمپرومتری برای اندازه گیری ثابت سرعت کاتالیزوری و ضریب نفوذ استفاده شد. ثابت سرعت و ضریب نفوذ l- سیستئین به ترتیب m-1 s-1 103×36/4 =kh و cm2 s-1 4-10×20/6=d و برای گلوتاتیون به ترتیب m-1 s-1 103 ×30/9 kh=و cm2 s-1 4-10 × 00/6=d حاصل گردید. روش پیشنهادی برای اندازه گیری l- سیستئین و تریپتوفان در نمونه های حقیقی ادرار، قرص، آب رودخانه، سرم و پلاسمای خون و همچنین اندازه گیری گلوتاتیون در پلاسمای خون مورد استفاده قرار گرفت. برای اندازه گیری گلوتاتیون نیز از نمونه های حقیقی ادرار و اریتروسیت خون استفاده گردید.

تعیین داروی پن سیل آمین در سطح الکترود خمیر کربن توسط حد واسط پاراآمینوفنول انجام گرفت. از تکنیک ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای مربوط به اصلاحگر پاراآمینوفنول در شرایط 0/6ph= ( بافر فسفات 1/0 مولار)، و غلظت 1/0 مولار الکترولیت حامل پتاسیم کلراید در سرعت روبش پتانسیل 20 میلی ولت بر ثانیه انجام گرفت که بیانگر یک پیک اکسایش - کاهش شبه برگشت پذیر برای این اصلاحگر بود. همچنین فرآیند کلی تعیین الکتروکاتالیزوری داروی پن سیل آمین در سطح الکترود اصلاح شده با پاراآمینوفنول مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه بررسی ها این بود که الکترود اصلاح شده پاراآمینوفنول رفتار الکتروکاتالیزوری بسیار مناسب جهت تعیین پاراآمینوفنول با افزایش جریان پیک آندی که باعث افزایش حساسیت و همچنین کاهش اورپتانسیل در اکسایش پن سیل آمین در سطح الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود ساده بدون حضور اصلاحگر نشان داد. پارامتر های مختلف تاثیرگذار روی پاسخ حاصله اندازه گیری پن سیل آمین مانند ph، درصد اصلاحگر و سرعت روبش پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت. در تعیین گزینش پذیر با حساسیت بالا داروی پن سیل آمین در مقادیر بهینه 0/6ph= و درصد اصلاحگر1% نسبت به پاراآمینوفنول و سرعت های روبش20 میلی ولت بر ثانیه دنبال شد. مقدار پارامتر های سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون 38/0 و ضریب نفوذ 5-10* 14/7 d= و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری mol–1 l s–1103× 58/2 = kh تعیین شد. تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم پن سیل آمین در محدوده غلظتی 4/0 تا 0/200 میکرو مولار با حد تشخیص 1/0 میکرو مولار بدست آمد. اندازه گیری همزمانی داروی پن سیل آمین و اوریک اسید توسط مطالعات ولتامتری پالسی تفاضلی انجام گرفت که بیانگر تعیین گزینش پذیر داروی پن سیل آمین در حضور اوریک اسید بود و جدایی پیکی در حدود 215 میلی ولت را نشان داد. میزان rsd%برای غلظت2/1 و 5/1 میکرومولار از پن سیل آمین به ترتیب برابر 6/1 و 1/2 بدست آمد، همچنین برای اوریک اسید نیز میزان انحراف استاندارد نسبی برای غلظت های 0/15 و 0/30 میکرومولار به ترتیب برابر5/1% و 1/1 % بدست آمد. گزینش پذیری روش برای تعیین پن سیل آمین در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. روش پیشنهادی در تعیین داروی پن سیل آمین در ادرار شخص بیمار به کار گرفته شد که در مقایسه با روش استاندارد hplc توافق نزدیکی بین نتایج وجود داشت. در ادامه تحقیق، یک الکترود خمیر اصلاح شده جهت اندازه گیری داروی ایزوپروترنول طراحی شد. در تهیه این الکترود نیز از نانو لوله های کربنی استفاده شد. در تعیین این دارو از فروسن به عنوان اصلاحگر در بستر الکترود خمیر نانو لوله های کربنی استفاده شد. از تکنیک ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای مربوط به اصلاحگر فروسن در شرایط 0/5ph= از بافر فسفات 1/0 مولار، و غلظت 1/0 مولار پتاسیم کلراید در سرعت روبش پتانسیل 20 میلی ولت بر ثانیه نمایانگر رفتار شبه برگشتی اصلاحگر منتخب بود. فرآیند تعیین الکتروکاتالیزوری داروی ایزوپروترنول در سطح الکترود اصلاح شده با فروسن .مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش جریان اصلاحگر در حضور داروی ایزوپروترنول بیانگر رفتار الکتروکاتالیزوری اصلاحگر می باشد. 0/5ph= و سرعت های روبش20 میلی ولت بر ثانیه به عنوان مقادیر بهینه تعیین گردید. از طریق تکنیک های ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری مقادیر پارامتر های سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون 75/0 ، ضریب نفوذ 6-10*04/4 d=و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوریm-1s-105/ 124=kh محاسبه شد. منحنی تنظیم تحت شرایط بهینه برای داروی ایزوپروترنول در دو محدوده غلظتی 6/0-1/0 میکرو مولار و همچنین 0/5-6/0 میکرو مولار به وسیله روش ولتامتری پالسی تفاضلی حاصل شد. دقت روش در شرایط بهینه و دستگاهی جهت غلظت های 0/1 میکرومولار ایزوپروترنول برابر با 7/1% بدست آمد. حد تشخیص برابر با 07/0 میکرو مولار محاسبه گردید. گزینش پذیری روش پیشنهادی برای تعیین داروی ایزوپروترنول در حضور مقادیر غلظتی مختلف از گونه های مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. بازیافت داروی افزوده شده در ادرار به وسیله روش پیشنهادی تعیین شد.

در این پایان نامه از روش نورتابی شیمیایی سیستم لومینول و دی پریداتوآرژنات (iii) در حضور نانوذرات مغناطیسی fe3o4 کمپلکس شده با ماده فعال سطحی ?- سیکلو دکسترین و نانو ذرات آهن پوشش دار به ترتیب جهت اندازه گیری سیستئین و آمینوفیلین استفاده گردید. در اندازه گیری سیستئین، محلول کلوئیدی نانوذرات مغناطیسی fe3o4 کمپلکس شده با ماده فعال سطحی ?- سیکلو دکسترین تهیه شد و به عنوان کاتالیزور برای واکنش نورتابی شیمیایی سیستم مذکور در حضور سیستئین استفاده گردید. تاثیر نانو ذرات مغناطیسی fe3o4، در سیستم نورتابی شیمیایی مذکور در اندازه گیری سیستئین بررسی گردید. نتایج نشان داد که حضور نانوذرات مغناطیسی fe3o4 نه تنها باعث افزایش پاسخ نورتابی شیمیایی سیستم ذکر شده به میزان دو برابر می شود بلکه باعث کاهش زمان پاسخ نورتابی شیمیایی به میزان 2.5 برابر نسبت به زمانی که از سیستئین تنـها و در غـیاب نانوذرات استفاده می شود، می گردد. با توجه به افزایش شدت نورتابی شیمیایی سیستم لومینول و دی پریداتو آرژنات (iii) در حضور سیستئین پیشنهاد می شود که سیستئین توسط دی پریداتو آرژنات (iii) اکسید شده و رادیکال سیستئین را ایجاد می کند سپس این گونه رادیکالی لومینول را اکسید کرده و لومینول رادیکالی ایجاد شده در حضور اکسیژن بر انگیخته شده و با نشر نور به حالت پایه بر می گردد. نانو ذرات مغناطیسی fe3o4 کمپلکس شده ?- سیکلو دکسترین، با واکنش گر ها و حد واسط های واکنش بر هم کنش می دهد همچنین حدواسط 3-آمینوفتالات در داخل حفره های ?- سیکلودکسترین که روی سطح نانو ذرات مغناطیسی قرار گرفته پایدار شده و باعث افزایش سیگنال نورتابی شیمیایی می گردد، به طوری که تحت شرایط بهینه، تعیین مقدار سیستئین درغلظت های بین mol/l 8.0×10-9 – 1.0 ×10-6 امکان پذیرمی باشد. حد تشـخیص روش mol/l 2.8×10-9 و درصد انحراف اسـتاندارد نسبی برای غلظت mol/l 1.0×10-7 سیستئین 3.5%. به دست آمد. همچنین نانو ذرات آهن پوشیده شده با اتوکسیلات دودسیل اتر به عنوان نانوکاتالیزوری که نقش افزایش دهنده پاسخ نورتابی شیمیایی سیستم لومینول و دی پریداتوآرژنات (iii) را دارد جهت اندازه گیری آمینوفیلین بررسی گردید. نتایج نشان داد که حضور نانوذرات آهن علاوه بر این که منجر به افزایش پاسخ نورتابی شیمیایی به میزان هشت برابر می گردد، بلکه باعث کاهـش زمـان آنالـیز به مـیزان دو بـرابـر می شود. در بررسی مکانیسم واکنش، پیشنهاد می شود که نانوذرات آهن به عنوان بستر واکنش نورتابی شیمیایی عمل می کنند و با جذب اکسیژن حل شده و همچنین لومینول رادیکالی ایجاد شده در واکنش، باعث تسریع در بر هم کنش این دو گونه شده که منجر به افزایش پاسخ نورتابی شیمیایی می گردد. در این روش امـکان آنالیز آمینوفیلین درغلظت های بیـن mol/l 1.0×10?8 تا 2.0×10?6 وجود دارد. حد تشخیص روش mol/l 9.8×10-9 و درصد انحراف استاندارد نسبی برای غلظت mol/l 8.0×10?7 آمینوفیلین، 4.85%. به دست آمده است. روش یاد شده نسبت به سایر روش های نورتابی شیمیایی، روشی ساده، دارای ناحیه خطی وسیع و حد تشخیص نسبتاً خوب می باشد. این روش جهت اندازه گیری سیستئین و آمینوفیلین در سرم خون انسان مورد بررسی قرار گرفته است.

اخیراً تحقیقات زیادی جهت کاربرد مایعات یونی در غشای کامپوزیتی پیل های سوختی پلیمری انجام شده است. استفاد? مایعات یونی در غشاهای کامپوزیتی به دلیل دستیابی به دماهای بالاتر از 100 درجه سانتیگراد و راندمان بیشتر و عملکرد بهتر پیل های سوختی بوده است. در این پروژه تحقیقاتی برای اولین بار از مایعات یونی به عنوان یک ماد? افزودنی درسوخت پیل های سوختی متانولی مستقیم استفاده شد و به بررسی اثر ساختار مایعات یونی بر روی الکترود آند این نوع از پیل های سوختی پرداخته شده است. استفاده از مواد افزودنی در سوخت یک روش مناسب برای بهبود خواص پیل سوختی بدون ایجاد تغییرات قابل توجه در ساختار الکترود، غشاء و به طور کلی پیل سوختی است که در این پروژه با به کارگیری هدف دار مایعات یونی دارای گروه آنیونی یکسان و اسکلت کاتیونی مشابه، ارتباط بین ساختار مایعات یونی و رفتار الکتروشیمیایی واکنش اکسیداسیون متانول مورد مطالعه قرار گرفت. مایعات یونی به کار گرفته شده همگی مشتقات بوتیل آمونیوم هیدروژن سولفات هستند و تنها در تعداد گروه های آلکیلی متصل به اتم نیتروژن کاتیون آمونیوم با یکدیگر متفاوت می باشند. به منظور آشکارسازی رفتار الکتروشیمیایی اکسیداسیون متانول در حضور و عدم حضور مایعات یونی توسط کاتالیست رایج به کار رفته در پیل های سوختی پلیمری و متانولی ptru/c، از روش های الکتروشیمیایی کرونوآمپرومتری، ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شده است. با توجه به نتایج می توان گفت که اگرچه با افزایش تعداد زنجیر? گروه های آلکیلی دانسیت? جریان اکسیداسیون متانول توسط کاتالیست ptru/c کاهش می یابد ولی تحمل کاتالیست در برابر گروه های هیدروکربنی حدواسط حاصل از هیدروژن زدایی متانول بیشتر می شود. داده های طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی در پتانسیل 5/0 ولت نشان داد که با افزایش تعداد زنجیر? گروه های آلکیلی مایعات یونی مقاومت انتقال بار افزایش می یابد که گویای سینیتیک کند اکسایش متانول در پتانسیل 5/0 ولت با افزایش تعداد زنجیر? گروه های آلکیلی است.

در این پایان نامه، از روش نورتابی شیمیایی (cl) جهت اندازه گیری گلوتاتیون و ایزوپرتونول با استفاده از سیستم لومینول- کمپلکس دی پر آیدوات نقره (iii) (dpa) استفاده شده است. دربخش اول، در اندازه گیری گلوتاتیون مشخص شد که حضور نانو ذرات مغناطیسی فریت منگنز (mnps) 4o2mnfe و بتا سیکلو دکسترین??cd منجر به تشکیل کمپلکس گنجایشی شده که در اثر آن، گونه حد واسط برانگیخته تولید شده از لومینول بر روی سطح نانو ذرات فریت منگنز پایدار می شود. این امر نه تنها منجر به افزایش شدت پاسخ سیستم cl لومینول- dpa در حدود 9 برابر می گردد، بلکه باعث کاهش زمان پاسخ آنالیز به میزان 10 برابر می شود. سپس اندازه گیری گلوتاتیون در نمونه حقیقی خون با روش طراحی شده انجام و صحت روش در مقایسه با روش اسپکتروسکوپی المان تایید گردید. روش مطالعه شده نسبت به سایر روش های نورتابی شیمیایی، روشی ساده، دارای ناحیه خطی وسیع و حد تشخیص خوب می باشد. به طوری که تحت شرایط بهینه، تعیین مقدار گلوتاتیون درغلـظت های بین mol/l 6-10×0/4- 8-10×0/5 امکان پذیرمی باشد. حد تشخیص روش mol/l 8-10×5/1 و انحراف استاندارد نسبی برای غلظت mol/l 7-10×0/8 مقدار 8/2% به دست آمد. در بخش دوم، اندازه گیری مقادیر ایزوپرتونول و نحوه اثر آن در افزایش cl سیستم لومینول- dpa مورد مطالعه قرار گرفت. منحنی تنظیم تحت شرایط بهینه در گستره غلظتی بین mol/l 7-10×0/9-8-10×0/1 از ایزوپرترنول و با حد تشخیص mol/l9-10×7/4 به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی روش برای محلول mol/l7-10×0/2 از ایزوپرترنول 7/2% بوده است. روش پیشنهادی نسبت به مطالعه های انجام شده دارای ناحیه خطی وسیع تر و حد تشخیص مطلوب تر است. اکثر روش های موجود برای اندازه گیری ایزوپرترنول در نمونه های داروئی به کار رفته است در حالی که در روش ارائه شده علاوه بر این، امکان اندازه گیری ایزوپرترنول در سرم نیز فراهم شده است.

abstract venlafaxine, 1–[2–(dimethylamino)–1–(4–methoxyphenyl) ethyl]cyclohexanol hydrochloride is a novel non-tricyclic antidepressant. venlafaxine is a second generation antidepressant drug, has a neuropharmacologic profile distinct from that of existing antidepressants including tricyclic compounds, selective serotonin reuptake inhibitors and monoamine oxidase inhibitors. venlafaxine imparts its antidepressant effects by inhibiting the neuronal uptake of norepinephrine, serotonin and to a lesser extent dopamine. it lacks monoamine oxidase activity and, more importantly, lacks the adverse effect profile of tricyclic antidepressants. potentiometric detection based on ion-selective electrodes (ises) offers several advantages such as speed, ease of preparation and procedures, simple instrumentation, relatively fast response, wide dynamic range, reasonable selectivity, and low cost. in first part of this work,the construction and electrochemical response characteristics of polyvinyl chloride (pvc) membrane sensor for the determination of venlafaxine is described. the sensor having venlafaxinesodiumtetraphenyl borate (ion-pair) as an electroactive material and dibutyl phthalate (dbp) as a plasticizer in a pvc matrix in the percentage ratio of 5.1:66.0:28.9 (ion-pair:dbp:pvc, w/w).the sensor exhibits a linear response to venlafaxine in a concentration range of 1.0×10?1 to 8.0×10?6 m with a limit of detection of 4.9×10?6 mol l?1 and with a slope of 29.4±0.1 mv decade?1 over the ph range 3.0–9.0. selectivity coefficients of the sensor for venlafaxine relative to a numbers of potential interfering substances were investigated. the sensor is highly selective for venlafaxine over a large number of organic and inorganic compounds and some drugs. the sensor showing a fast response time of 10 s and was used over period of 2 months (for two determinations every day) with a good reproducibility. the sensor was successfully applied to determine venlafaxine in pharmaceutical,urine and blood serum samples with satisfactory results. morphine, 7,8-didehydro-4,5-epoxy-17-methyl morphinan-3,6-diol sulfate (2:1)(salt), pentahydrate exhibits well known analgesic properties which render the drug useful for the treatment of chronic pain such as cancer pain. since the clinical use of morphine has become increasingly common, it is important to find and use a selective and rapid method for the determination of morphine in human plasma or serum. in second part of this work, the construction and electrochemical response characteristics of polyvinyl chloride (pvc) membrane sensor for the determination of morphine is described.the electrode exhibits a nernstian response over the morphine concentration range 5.0×10-6 to 1.0×10?2 m with a slope of 58.6±1.12 mv per decade of concentration. the other performances of this electrode are low detection limit of 3.3×10-6 m, short response time (? 12 s), good repeatability and stability in response for at least 45 dayes and extend working ph range of 4.4-9.3. the proposed electrode is more selective for determination of morphine over a wide variety of common ions and some drugs. the electrode was used to determine morphine in human urine and plasma samples with satisfactory results. good recoveries were obtained in all samples. key words: venlafaxine, morphine, potentiometric sensors, detection limit

چکیده: در پروژه تحقیقاتی پیش رو سعی بر آن بود تا با استفاده از الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با اصلاحگرهای مختلف و استفاده از نانو لوله های کربنی به جهت استفاده از خصوصیات منحصر بفرد آنها در تهیه الکترودها، اندازه گیری گزینش پذیر و حساس از هیدرازین انجام گیرد. در بخش اول از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانو لوله های کربنی و تیرون جهت اندازه گیری هیدرازین استفاده شد. در پتانیسل مناسب هیدرازین بر روی الکترود کربن شیشه ای عریان جریانی ایجاد نمی کند. اما قرار دادن نانو لوله های کربنی چند دیواره بر روی سطح الکترود سیگنال را افزایش دادند. نانو لوله های کربنی سطح الکترود و به تبع آن انتقال بار را افزایش دادند. تیرون نیز خواص الکتروشیمیای الکترود را بهبود می بخشد. لذا از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده توسط نانو لوله های کربنی چند دیواره و تیرون استفاده گردید. تحت شرایط بهینه در ph=8/0 جریان ولتامتری روبش خطی در محدودهµm 10-3540 با غلظت افزایش یافت. حد تشخیص روش µm 1/53و انحراف استاندارد برابر 8/0 محاسبه شد. از این روش برای آنالیز هیدرازین در نمونه های حقیقی نظیر آب استفاده گردید. در بخش دوم این پایان نامه یک روش حساس و گرینش پذیر برای اندازه گیری هیدرازین توسط الکترود خمیر نانو لوله-های کربنی اصلاح شده با پاراآمینوفنول ارائه شد. این الکترود اصلاح شده خواص الکتروشیمیایی مناسبی را برای اکسید کردن هیدرازین در محلول بافر با ph=8/0 از خود نشان می دهد. ضریب نفوذ برابر 8/0×10-5 cm2 s-1و و پارامتر های سینتیکی نظیر ضریب انتقال الکترون (66/0=?) در سطح الکترود اصلاح شده با استفاده از روش های الکتروشیمیایی تعیین گردید. پیک های اکسیداسیون کاتالیتیکی نشانگر وابستگی خطی جریان به غلظت هیدرازین در محدوده خطی 0/5 -175 ?m با ضریب همبستگی 9975/0 است. حد تشخیص روشµm 0/3و انحراف استاندارد برابر 1/1 می باشد. از این روش برای آنالیز نمونه های حقیقی آب استفاده شد. کلمات کلیدی هیدرازین، الکترودهای اصلاح شده با نانو لوله های کربنی، تیرون، پاراآمینوفنول

در این تحقیق از یک سیستم استخراج فاز جامد (spe) در مقیاس نانو برای جداسازی و پیش تغلیظ سرب(ii) و کادمیم(ii) استفاده شده است. اساس این روش تشکیل کمپلکس بین یون های سرب و کادمیم ، با عامل اصلاح گر جاذب می باشد. در این مطالعه از mg 110 جاذب شامل mg 50 پودر گرافیت، mg 40 سیانوریک تیول دار و mg 20 نانولوله کربنی چند دیواره استفاده شد. تاثیر پارامترهای موثر بر جذب سرب از قبیل ph نمونه در محدوده (0/9 - 0/3)، سرعت جریان عبور نمونه (ml min-1 2- 5/0)، سرعت جریان عبور محلول شوینده (ml min-1 2- 5/0)، غلظت محلول شوینده (m 5/0- 005/0)، حجم محلول شوینده (ml 10- 2) مورد بررسی قرار گرفتند. برای بهینه سازی عوامل موثر بر پیش تغلیظ سرب، از روش تک عاملی استفاده شده است. به منظور دستیابی به شرایط بهینه عوامل موثر بر یش تغلیظ سرب، 0/50 میلی لیتر محلول سرب از روی ستون حاوی 110 میلی گرم نانولوله کربنی اصلاح شده با سیانوریک تیول دار و پودر گرافیت عبور داده شد. شرایط بهینه پیش تغلیظ سرب عبارت بودند از ph برابر با 0/6، سرعت عبور نمونه ml min -1 5/1، سرعت عبور شوینده ml min -1 5/1، غلظت محلول شوینده 05/0 مولار و حجم محلول شوینده 0/2 میلی لیتر. برای پیش تغلیظ فلز سرب، این یون ها تحت شرایط بهینه توسط نیتریک اسید به عنوان محلول شوینده شسته شدند و مقدار آن ها توسط اسپکترومتری جذب اتمی شعله اندازه گیری شد. تحت شرایط بهینه، یون های سرب موجود در نمونه های آبی تا500 برابر تغلیظ شدند. بنابراین فاکتور تغلیظ این روش برای سرب 500 می باشد. حد تشخیص روش ارائه شده بعد از پیش تغلیظ برای سرب ppb 4/2 بود. تحت شرایط بهینه و دمای c? 25 حداکثر ظرفیت جاذب برای سربg mg-1 µ880 و انحراف استاندارد نسبی با شش اندازه گیری مستقل برای محلول سرب با غلظت -1 g mlµ 5/0، 4/3 درصد بدست آمد. به منظور بررسی کاربرد این روش در نمونه های حقیقی مقدار سرب موجود در نمونه های آب آشامیدنی دانشگاه صنعتی اصفهان و پساب کارخانه فولاد مبارکه اندازه گیری گردید. روش فوق برای پیش تغلیظ کادمیم نیز استفاده گردید. در شرایط مشابه تاثیر پارامترهای موثر بر جذب کادمیم از قبیل ph نمونه در محدوده (0/9 - 0/3)، سرعت جریان عبور نمونه (ml min-1 2- 5/0)، سرعت جریان عبور محلول شوینده (ml min-1 2- 5/0)، غلظت محلول شوینده (m 5/0-01/0)، حجم محلول شوینده (ml 8-2) مورد بررسی قرار گرفتند. برای بدست آوردن شرایط بهینه عوامل موثر بر پیش تغلیظ کادمیم 0/50 میلی لیتر محلول کادمیم از روی ستون حاوی 110 میلی گرم نانولوله کربنی اصلاح شده با سیانوریک تیول دار و پودر گرافیت عبور داده شد. این کار در سطوح مختلف پارامترهای ذکر شده انجام گرفت. در نهایت شرایط بهینه پیش تغلیظ کادمیم به صورت زیر بدست آمد. ph برابر با 0/7، سرعت عبور نمونه ml min-1 1، سرعت عبور شوینده min-1 ml 5/1، غلظت محلول شوینده 05/0 مولار و حجم محلول شوینده 0/3 میلی لیتر. یون های فلزی کادمیم نیز تحت شرایط بهینه توسط محلول شوینده نیتریک اسید شسته و مقدار آن ها توسط اسپکترومتری جذب اتمی شعله اندازه گیری شد. تحت شرایط بهینه، کادمیم در نمونه های آبی تا 330 برابر تغلیظ گردید. بنابراین فاکتور تغلیظ این روش برای کادمیم 330 می باشد. حد تشخیص این روش بعد از پیش تغلیظ برای کادمیم ppb 3/0 بدست آمد. برای محاسبه انحراف استاندارد نسبی 6 نمونه از محلول کادمیم(ii) با غلظت µg ml-1 05/0 مورد آنالیز و اندازه گیری قرار گرفت . در این روش انحراف استاندارد نسبی برای کادمیم 5/4 درصد و بالاترین ظرفیت جذب کادمیم در شرایط بهینه و دمای c ? ، g mg-1µ 550 بدست آمد. به منظور بررسی کاربرد این روش در نمونه های حقیقی مقدار کادمیم موجود در نمونه های آب آشامیدنی دانشگاه صنعتی اصفهان و پساب کارخانه فولاد مبارکه اندازه گیری گردید. این مطالعه نشان می دهد نانولوله های کربنی اصلاح شده با سیانوریک تیول دار توانایی بالایی در پیش تغلیظ سرب، کادمیم دارند.

در این رساله، کاربرد نانومواد مانند نانولوله های کربنی چند دیواره و تیتانیوم اکساید در حضور مایعات یونی و یا برخی از حدواسط های آلی/آلی فلزی در اصلاح سطوح الکترود خمیر کربن جهت اندازه گیری ترکیبات دارویی بررسی شده است. در این مطالعه از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری، ولتامتری موج مربعی، ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی برای مطالعه رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده در محلول های آبی استفاده شده است. پس از بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده، کاربرد آنها در اندازه گیری ترکیبات دارویی و بیولوژیکی بررسی شده است. ترکیبات 6-تیوگوانین، فولیک اسید، کاپتوپریل، هیدروکلروتیازید، ایزوپروترنول، سیستامین، تریپتوفان، مرکاپتوپورین، اوریک اسید، پنیسیل آمین، استیل سیستئین، استامینوفن و اسکوربیک اسید به صورت تکی یا چندتایی با حدواسط های پاراآمینوفنل، مشتق کتکولی، مشتقات فروسن، نانوذرات منگنز و نانولوله های کربنی با استفاده از مکانیزم الکتروکاتالیزوری آنالیز شدند. پس از بهینه سازی ساخت الکترودها رفتار الکتروکاتالیزوری حدواسط پاراآمینوفنل در اندازه گیری الکتروکاتالیزوری سیستامین و مرکاپتوپورین، حدواسط n-(4،3-دی هیدروکسی فنیل)-3،5-دی نیتروبنزامید در اندازه گیری الکتروکاتالیزوری استیل سیستئین، پنیسیل آمین، کاپتوپریل و اسکوربیک اسید، حدواسط فروسن دی کربوکسیلیک اسید در اندازه گیری الکتروکاتالیزوری هیدروکلروتیازید، کاپتوپریل و 6-تیوگوانین، حدواسط فروسن مونوکربوکسیلیک اسید در اندازه گیری الکتروکاتالیزوری ایزوپروترنول، نانوذرات فروسن و منگنز در اندازه گیری الکتروکاتالیزوری پنیسیل آمین و کاپتوپریل استفاده شد. در ادامه کاربرد مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولینیوم هگزا فلوئوروفسفات در اصلاح سطوح الکترودی به همراه نانولوله های کربنی چند دیواره در آنالیز مرفین و ایزوپروترنول مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای تاثیرگذار در تهیه این حسگرها مانند درصد مایع یونی و درصد نانولوله های کربنی نیز مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ولتامتری چرخه ای تاثیر همزمان نانولوله های کربنی و مایع یونی را در بهبود آنالیز مرفین و ایزوپروترنول نشان می دهد. پارامترهای سینتیکی مانند ثابت سرعت الکتروکاتالیزوری بین گونه های الکترواکتیو موجود در سطح الکترود و ترکیبات مورد آنالیز و ضریب انتقال در تمام مطالعات الکتروکاتالیزوری تعیین شدند. از تکنیک های ولتامتری پالس تفاضلی، ولتامتری موج مربعی و ولتامتری روبش خطی برای تعیین گستره غلظتی و تعیین حد تشخیص گونه های ذکر شده استفاده گردید. در ادامه، آنالیز همزمان ترکیبات استیل سیستئین و استامینوفن مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که این دو ترکیب در سطح الکترودهای اصلاح نشده یک دماغه نشان می دهند در حالیکه در سطح الکترود اصلاح شده دو دماغه مجزا با اختلاف پتانسیل مناسب برای آنالیز این دو ترکیب در حضور همدیگر مشاهده شد. از طرفی آنالیز همزمان ترکیبات سیستامین و تریپتوفان و ترکیبات پنیسیل آمین، اوریک اسید و تریپتوفان در حضور همدیگر در محیط های آبی نیز انجام شد. آنالیز همزمان مرکاپتوپورین در حضور اوریک اسید برای اولین بار در سطح الکترودهای اصلاح شده در این پایان نامه به انجام رسید. حدواسط های فروسن و منگنز قرار گرفته شده در سطح بستر سیلیکات/آلومینیم در اندازه های نانو تهیه شده و برای اندازه گیری ترکیبات پنیسیل آمین و کاپتوپریل به روش الکتروکاتالیزوری استفاده شد. بررسی های انجام شده نشان داد که این نانوذرات توانایی بالایی به عنوان حدواسط در انتقال الکترون جهت آنالیز ترکیبات فوق در نمونه های بیولوژیکی مانند ادرار و نمونه های دارویی از خود نشان می دهد. بررسی های میکروسکوپ روبش الکترونی سطح الکترودها افزایش سطح فعال الکترودی در حضور نانولوله های کربنی را بخوبی نشان می دهد. بررسی اثر تکرارپذیری ساخت الکترودها نشان داد که حسگرهای پیشنهادی پایداری بالایی در محیط های آزمایشی داشته و تکرارپذیری مناسبی را در آنالیز نمونه های دارویی و بیولوژیکی از خود نشان می دهند. در نهایت بررسی امپدانس الکتروشیمیایی و مقایسه میزان انتقال الکترون الکترودهای اصلاح شده در غیاب و حضور آنالیت های مورد بررسی نشان داد که فرایند برهمکنش گونه های مورد آنالیز به خوبی در پتانسیل حدواسط رخ داده و با افزایش جریان الکتروکاتالیزوری باعث کاهش چشمگیری در میزان انتقال الکترون حدواسط می شود

در این پایان نامه شش حسگر الکتروشیمیایی با بکارگیری انواع روش های اصلاح سطح به منظور ارتقای حساسیت و انتخاب پذیری در اندازه گیری گونه های هدف، طراحی و ساخته شد. در این راستا حسگر داروی دگزامتازون با اصلاح سطح الکترود مغز مداد توسط نانولوله های کربنی فعال شده ساخته و پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی پارامترهای موثر در جریان، برای اندازه گیری دگزامتازون در ناحیه7-10×5/1 تا 4-10×0/1 مولار و با حد تشخیص8-10×0/9 مولار بکار رفت. الکترود خمیر کربن حاوی نانولوله های کربنی و اصلاحگر پاراآمینوفنل نیز پس از انجام انواع بهینه سازی های غلظتی و دستگاهی به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری کاپتوپریل در ناحیه8-10×0/5 تا 5-10×5/1 مولار و با حد تشخیص8-10×0/2 مولار بکار رفت. اسکوربیک اسید، اپی نفرین و اوریک اسید در سطح الکترود کربن شیشه ای فاقد پیک مجزا می باشند. اما با اصلاح سطح این الکترود، توسط پلیمر الکتروسنتز شده (3،3´- بیس[n ، n - بیس(کربوکسی متیل)آمینومتیل]-o-کرسولفونوفتالئین)، این سه ترکیب بطور موفقیت آمیزی بطور همزمان اندازه گیری شدند. کلیه پارامترهای موثر در حساسیت و انتخاب پذیری حسگر حاصل بهینه سازی و سرانجام اسکوربیک اسید، اپی نفرین و اوریک اسید به ترتیب در ناحیه6-10×0/1 تا 3-10×2/2، 7-10×0/2 تا 4-10×0/1 و7-10×0/2 تا 3-10×0/2 مولار و با حد تشخیص7-10×0/4،8-10×0/3 و 9-10×0/9 مولار اندازه گیری شدند. چهارمین حسگر، برپایه بکارگیری نانولوله های کربنی آراسته شده با نانوذرات طلا، برای اندازه گیری تامسولوسین ساخته شد و پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی های متداول در ناحیه7-10×0/1 تا 3-10×0/1 مولار و با حد تشخیص8-10×0/1 مولار برای اندازه گیری تامسولوسین بکار رفت. پس از آن با بکارگیری پلیمر قالب مولکولی و نانولوله های کربنی، حسگری برای اکسایش پردنیزولون طراحی شد که قادر بود پردنیزولون را در خلاف جهت متداول و به صورت کاملا هدفمند اکسید کند. این حسگر پس از انجام کلیه بهینه سازی های متداول برای اندازه گیری پردنیزولون در ناحیه7-10×0/1 تا 3-10×0/1 مولار و با حد تشخیص8-10×0/5 مولار بکار رفت. در بخش پایانی این پروژه از سل ژل حاوی نانولوله های کربنی و آراسته شده با نانوذرات طلا برای اندازه گیری هدفمند سیپروفلاکساسین استفاده شد. حسگر حاصل پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه کردن پارامترهای غلظتی و دستگاهی برای اندازه گیری سیپروفلوکساسین در ناحیه8-10×0/5 تا 4-10×0/4 مولار و با حد تشخیص8-10×0/1 مولار بکار رفت. در انجام این مطالعات انواع روش های ولتامتری چرخه ای، پالس تفاضلی و موج مربعی به همراه اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی بکار گرفته شد. در نهایت کارایی کلیه حسگرهای ساخته شده در اندازه گیری آنالیت در نمونه های حقیقی پلاسما، ادرار، قرص، قطره خوراکی یا آمپول بطور موفقیت آمیزی آزموده شد.

در این پایان نامه، کاربرد نانولوله های کربنی چند دیواره در حضور برخی از حدواسط های آلی و معدنی در اصلاح سطوح الکترود خمیر کربن جهت اندازه گیری ترکیبات دارویی بررسی شده است. در این مظالعه از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری، ولتامتری روبش خطی، ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده در محلول های آبی استفاده شده است. دو ترکیب گلوتاتیون و سیستامین با حدواسط ها ی تری کلرو(ترپیریدین) روتنیم (iii) ،پرومازین هیدروکلرید و نانولوله های کربنی با استفاده از مکانیزم الکتروکاتالیزی آنالیز شدند. تعیین داروی گلوتاتیون در سطح الکترود خمیر کربن توسط حد واسط تری کلرو(ترپیریدین)روتنیم (iii) انجام گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای مربوط به اصلاحگر تری کلرو(ترپیریدین) روتنیوم (iii) در شرایط 0/8ph= ( بافر فسفات 1/0 مولار)، و غلظت 1/0 مولار الکترولیت حامل پتاسیم کلراید در سرعت روبش پتانسیل 20 میلی ولت بر ثانیه انجام گرفت که بیانگر یک پیک اکسایش - کاهش شبه برگشت پذیر برای این اصلاحگر بود. نتیجه بررسی ها این بود که الکترود اصلاح شده تری کلرو(ترپیریدین) روتنیم (iii) رفتار الکتروکاتالیزوری بسیار مناسب جهت تعیین گلوتاتیون با افزایش جریان پیک آندی که باعث افزایش حساسیت و همچنین کاهش اضافه ولتاژ در اکسایش گلوتاتیون در سطح الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود ساده بدون حضور اصلاحگر نشان داد. پارامتر های مختلف تاثیرگذار روی پاسخ حاصله اندازه گیری گلوتاتیون مانند ph، درصد اصلاحگر و سرعت روبش پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت. در تعیین گزینش-پذیر با حساسیت بالا داروی گلوتاتیون در مقادیر بهینه 0/8ph= و درصد اصلاحگر4% نسبت به تری کلرو(ترپیریدین)روتنیم (iii) دنبال شد. مقدار پارامتر های سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون 54/0 و ضریب نفوذ 4-10* 64/1 d= و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری m–1 s–1103× 09/3 = kh تعیین شد. تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم گلوتاتیون در محدوده غلظتی 8/0 تا 8/56 میکرو مولار با حد تشخیص 6/0 میکرو مولار به دست آمد. میزان rsd%برای غلظت8/3 میکرومولار از گلوتاتیون برابر 3/1 بدست آمد. گزینش پذیری روش برای تعیین گلوتاتیون در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. روش پیشنهادی در تعیین داروی گلوتاتیون در ادرار واریتروسیت به کار گرفته شد که در مقایسه با روش استاندارد المان توافق نزدیکی بین نتایج وجود داشت. در ادامه پروژه اکسایش سیستامین بر روی الکترود خمیر نانولوله کربنی توسط حد واسط همگن پرومازین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. از تکنیک ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای مربوط به اصلاحگرپرومازین در شرایط 0/5ph= از بافر فسفات 1/0 مولار، و غلظت 1/0 مولار پتاسیم کلراید در سرعت روبش پتانسیل 30 میلی ولت بر ثانیه نمایانگر رفتار شبه برگشتی اصلاحگر منتخب بود. افزایش جریان متناسب با غلظت سیستامین ، مبنای اندازه گیری سیستامین توسط حدواسط پرومازین قرار گرفت. برای اندازه گیری سیستامین ، تعدادی از پارامترهای دستگاهی و غلظتی بهینه گردید (5= وغلظت 4-10×0/3 مولار پرومازین) تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم رسم گردید که ناحیه خطی 5/1912-0/3 میکرو مولار با حد تشخیص7/1میکرو مولار حاصل گردید. . میزان rsd%برای غلظت0/30 میکرومولار از گلوتاتیون برابر 4/1 بدست آمد. همچنین از تکنیک کرونوآمپرومتری برای اندازه گیری ثابت سرعت کاتالیزوری و ضریب نفوذ استفاده شد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری سیستامین در نمونه های حقیقی ادرار و قرص با روش افزایش استاندارد مورد استفاده قرار گرفت.

چکیده: در این پایان نامه به اندازه گیری دو آلاینده ی مهم زیست محیطی هیدرازین و هیدروکسیل آمین با استفاده از روش الکتروکاتالیز پرداخته شده است. اکسایش این ترکیبات بر سطح الکترود خمیر کربن در پتانسیل های بسیار بالا و تحت اضافه ولتاژ زیاد اتفاق می افتد. با استفاده از اصلاحگر هموژن پرومازین هیدروکلراید اندازه گیری این مواد در پتانسیل پایین تری امکان پذیر می گردد. از تکنیک ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پیمایش خطی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان می دهد که هیدرازین پیک اکسایشی بر سطح الکترود خمیر کربن و در پتانسیل حدود 900 میلی ولت نسبت به الکترود مرجع ag/agcl نشان می دهد، و در حضور پرومازین هیدروکلراید، متناظر با غلظت آن سیگنال اکسایشی پرومازین هیدرو کلراید افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که ترکیب هیدروکسیل آمین بر سطح الکترود خمیر کربن در محدوده پتانسیل 1/1-0/0 میلی ولت نسبت به الکترود مرجع ag/agcl پیک اکسایشی خاصی را نشان نمی دهد. به علاوه در حضور هیدروکسیل آمین جریان مربوط به پیک اکسایشی پرومازین هیدروکلراید متناظر با غلظت هیدروکسیل آمین افزایش می یابد. در اندازه گیری هیدرازین، تعدادی از پارامترهای دستگاهی و غلظتی بهینه گردید: 0/7 =ph، غلظت 200 میکرومولار پرومازین هیدروکلراید و سرعت اسکن 80 میلی ولت برثانیه. تحت این شرایط بهینه و با کمک روش ولتامتری چرخه ای منحنی تنظیم رسم گردید که دو ناحیه خطی از 0/5 تا 0/640 میکرومولار و از 64/0 تا 00/3 میلی مولار با حد تشخیص 5/3 میکرومولار حاصل گردید. برای اندازه گیری هیدروکسیل آمین شرایط بهینه عبارتند از: 0/9 ph= ، غلظت پرومازین هیدروکلراید 500 میکرومولار و سرعت اسکن 20 میلی ولت برثانیه. تحت این شرایط بهینه و با روش ولتامتری پیمایش خطی دو ناحیه خطی برای اندازه گیری هیدروکسیل آمین به دست آمد. گستره خطی اول از غلظت 17/0 تا 03/1 میلی مولار، گستره دوم از 03/1 تا 00/10 میلی مولار و حد تشخیص 7/4 میکرومولار حاصل شد. انحراف استاندارد نسبی برای 7 بار اندازه گیری تکراری برای غلظت 50 میکرومولار هیدرازین و 70/0 میلی مولار هیدروکسیل آمین به ترتیب % 1/2 و % 5/1 به دست آمد. همچنین از تکنیک کرونوآمپرومتری برای اندازه گیری ثابت سرعت کاتالیزوری، ضریب انتقال بار و ضریب نفوذ استفاده شد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری هیدرازین و هیدروکسیل آمین در نمونه های حقیقی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت.

چکیده این رساله به دو بخش اصلی تقسیم می شود. در بخش اول، اکسید فلزی ceo2 و مخلوط اکسید های فلزی ru/ceo2، co/ceo2 و ru/co/ceo2 به روش هم رسوبی در محیط قلیایی سنتز شدند. همچنین نانو هیبرید سه جزئی مخلوط اکسیدهای فلزی ru/co/ce نیز به روش مایسل معکوس سنتز گردید. تمامی نمونه های سنتز شده توسط آنالیز های xrd و bet مورد مطالعه قرار گرفتند. اندازه نانو ذرات سنتز شده در محلول مایسل معکوس توسط آنالیز zeta-sizer و tem مورد شناسایی قرار گرفت. ترکیب شیمیایی سطح نانو ذرات توسط آنالیز xps مورد شناسایی قرار گرفت و نتایج آنالیز کمی xps بر روی سطح نانو ذرات سنتز شده نشان داد که نسبت های ru/ce،co/ce و ru/co بالاتر از نسبت استوکیومتری می باشند، که این می تواند نشانه ای از تجمع فلز co و به خصوص فلز ru بر روی سطح نانو ذرات باشد. در مرحله بعد فعالیت کاتالیزوری نمونه های سنتز شده در واکنش اکسایش سیکلو هگزن و با استفاده از ترکیب t- بوتیل هیدروپروکسید به عنوان اکسیدان مورد بررسی قرار گرفت. بهترین راندمان و بالاترین گزینش پذیری نسبت به محصول 2-سیکلوهگزنون با استفاده از نانو ذرات هیبرید سه جزئی مخلوط اکسیدهای فلزی ru/co/ce حاصل گشت. به منظور افزایش راندمان واکنش و گزینش پذیری محصولات، تمام عوامل موثر بر واکنش نظیر دما، اکسیدان، نسبت مولی، مقدار کاتالیزور، حلال و زمان واکنش بهینه سازی گردید. در پایان پایداری کاتالیزور تحت شرایط بهینه و در طی هشت چرخه واکنش مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه فعالیت کاتالیزوری نانو ذرات در واکنش اکسایش ترکیب پارا-زایلن و با استفاده از اکسیژن مولکولی به عنوان اکسیدان مورد بررسی قرار گرفت. نانو هیبرید سه جزئی مخلوط اکسیدهای فلزی ru/co/ce فعالیت و گزینش پذیری بالاتری نسبت به سایر کاتالیزورها از خود نشان می داد. همچنین، تمامی عوامل موثر بر واکنش نظیر دما، نسبت مولی، مقدار کاتالیزور و زمان واکنش مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این نانو کاتالیزور و تحت شرایط بهینه واکنش، بالاترین راندمان برابر با 98 درصد و گزینش پذیری برابر با 96 درصد برای محصول دی متیل ترفتالات بدست آمد. بنابراین نانو کاتالیزور سنتز شده بدلیل ماهیت خاص خود می تواند یک کاتالیزور مناسب در واکنش های اکسایش مواضع آلیلی و بنزیلی باشد. در بخش دوم، هیبرید جدیدی از مشتق کیتوسان-کربن سیاه به عنوان بستر نانو ذرات پلاتین سنتز گردید. با استفاده از روش های شیمیایی این امکان وجود دارد که پلیمر کیتوسان را اصلاح کرد و محدودیت جذب فلز آن را بهبود بخشید. بدین منظور مشتق جدیدی از کیتوسان در طی دو مرحله سنتز شد و توسط تکنیک های ft-ir، 13c cp-mas nmr ، 15n cp-mas nmr و آنالیز عنصری (chns) مورد شناسایی قرار گرفت. در مرحله بعد هیبریدهایی از مشتق کیتوسان- کربن سیاه به دو روش مختلف سنتز شدند و توسط تکنیک های sem، xps و آنالیز عنصری مورد شناسایی قرار گرفتند. حضور اتم های نیتروژن بر روی سطح نمونه های هیبرید با استفاده از آنالیز xps اثبات گردید. در مرحله آخر نانو ذرات پلاتین به روش کاهش شیمیایی بر روی سطح نمونه های هیبرید سنتز شدند و توسط روش های xrd، xps، bet، icp و tem مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد اندازه نانو ذرات بر روی سطح تمامی نمونه ها در حدود 5/2 تا 5/3 نانومتر می باشد. اما مشاهده می شود که با افزایش مقدار مشتق کیتوسان در نمونه های هیبرید، میزان تجمع نانوذرات نیز افزایش می یابد. در مرحله بعد تاثیر افزایش تجمع نانو ذرات بر روی سطح نمونه های هیبرید در واکنش اکسایش منوکسید کربن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می داد که پتانسیل پیک در ولتاموگرام های چرخه ای عریان سازی منوکسید کربن با افزایش مقدار تجمع نانو ذرات به مقادیر منفی تر منتقل می شود. این نتایج نشان می دهد که فرایند اکسایش co بر روی نانو ذرات تجمع یافته می تواند یک فرایند بین ذره ای باشد که در آن گروه های co و oh شرکت کننده در این واکنش بر روی دو ذره متفاوت اما نزدیک به یکدیگر قرار گرفته اند. همچنین فعالیت کاتالیزور های سنتز شده در واکنش الکترواکسایش متانول نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می داد که افزایش تجمع نانو ذرات منجر به افزایش پایداری کاتالیزور در مقابل مسمومیت منوکسید کربن می شود.

اندازه گیری مقادیر ناچیز کتکول آمین ها در نمونه های زیستی به خاطر نقش بیولوژیکی بسیار مهمی که در بدن انسان برای جلوگیری از بیماری هایی مانند پارکینسون ایفا می کنند از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و روش های زیادی برای بهبود حساسیت و اعتمادپذیری این اندازه گیری ها توسعه داده شده است. یکی از بهترین این روش ها استفاده از میکروالکترودهاست. کاربرد میکروالکترودها در اندازه گیری سیگنال مورد بررسی باعث کاهش اثرات زمینه و در نتیجه افزایش سیگنال به نویز خواهد شد. در این پروژه تحقیقاتی کاربرد مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئوروفسفات به همراه نانولوله های کربنی چند دیواره در اصلاح سطوح الکترودی برای آنالیز دوپامین و اپی نفرین مورد بررسی قرار گرفت. از مایعات یونی به علت افزایش حساسیت، گزینش پذیری، پایداری و ناحیه خطی در تهیه الکترود خمیر کربن استفاده شد. پارامترهای تاثیرگذار در تهیه این حسگر مانند درصد مایع یونی و درصد نانولوله های کربنی نیز بررسی شد. بررسی های ولتامتری چرخه ای تاثیر همزمان نانولوله های کربنی و مایعات یونی را در بهبود تشخیص این ترکیبات نشان می دهد.کلیه پارامترهای اندازه گیری شده در تمام مراحل در( بافر فسفات 1/0 مولار)، و غلظت 1/0 مولار الکترولیت حامل (پتاسیم کلراید) در سرعت روبش 100 میلی ولت بر ثانیه تعیین شدند. از تکنیک های ولتامتری پالس تفاضلی، ولتامتری موج مربعی و ولتامتری چرخه ای برای مطالعه و سپس تعیین گستره ِی غلظتی و تعیین حد تشخیص گونه های ذکر شده استفاده گردید. گزینش پذیری روش برای تعیین این دسته از داروها در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. الکترود طراحی شده با موفقیت برای اندازه گیری ترکیبات فوق در نمونه های حقیقی با روش افزایش استاندارد به کار برده شد. در ادامه تحقیق، یک الکترود خمیرکربن اصلاح شده با یک مایع یونی جدید با نام 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئوروفسفات جهت آنالیز داروهای تسکین دهنده درد شامل دیکلوفناک و مورفین طراحی شد. دیکلوفناک و مورفین از جمله داروهای موثر در کاهش درد بوده و برای درمان دردهای عضلانی و روماتیسمی استفاده می شوند. افزایش جریان مشاهده شده و کاهش اضافه پتانسیل اکسایش گونه در سطح الکترود اصلاح شده با مایع یونی در حضور داروهای دیکلوفناک و مورفین در مقایسه با الکترود خمیر کربن ساده بیانگر اثرات مایعات یونی در تقویت سیگنال وکاهش مقاومت حسگر می باشد. از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی، ولتامتری چرخه ای وکرونوآمپرومتری به عنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای در شرایط0/7ph= (بافر فسفات 1/0 مولار) و غلظت 1/0 مولار پتاسیم کلراید در سرعت روبش 100 میلی ولت بر ثانیه صورت گرفت. مقدار پارامتر های سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون و ضریب نفوذ برای آن ها تعیین شد. تحت شرایط بهینه منحنی های تنظیم رسم گردید که ناحیه خطی 0/300-5/0 میکرو مولار با حد تشخیص 2/0 میکرومولار برای دیکلوفناک و ناحیه خطی 0/600-6/0 میکرومولار با حد تشخیص 17/0 میکرومولار برای مورفین حاصل گردید. بررسی سطح الکترود با میکروسکوپ روبش الکترونی افزایش سطح فعال الکترودی در حضور نانولوله های کربنی را به خوبی نشان می دهد. بررسی اثر تکرارپذیری ساخت الکترودها نشان داد که حسگرهای پیشنهادی پایداری بالایی در محیط های آزمایشی دارند.گزینش پذیری روش برای تعیین داروی دیکلوفناک و مورفین در حضور مقادیر غلظتی مختلف از گونه های مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. الکترود پیشنهادی برای اندازه گیری داروهای مورد آنالیز در نمونه های حقیقی ادرار، قرص و محلول تزریقی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت.

چکیده: دربخش اول این پروژه تحقیقاتی اکسایش ایزوپروترنول بر روی الکترود خمیرکربن حاوی نانولوله های کربنی توسط حد واسط n-(3،4-دی هیدروکسی فنتیل)-5،3-دی نیتروبنزامید ، به عنوان اصلاحگر مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. رفتار الکتروشیمیایی ایزوپروترنول در سطح الکترود اصلاح شده توسط تکنیک های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری موج مربعی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرارگرفت. الکترود اصلاح شده رفتار الکتروکاتالیزوری موثری برای اکسایش آندی ایزوپروترنول به دلیل کاهش در اضافه پتانسیل آندی، نشان داد. نتایج نشان داد که در حضور ایزوپروترنول، متناظر با غلظت آن سیگنال اکسایشی اصلاحگر افزایش می یابد. بنابراین این افزایش جریان متناسب با غلظت ایزوپروترنول، مبنای اندازه گیری این دارو قرار گرفت. برای اندازه گیری ایزوپروترنول، برخی از پارامترهای دستگاهی و غلظتی بهینه گردید (7= و غلظت3 درصد n-(3،4-دی هیدروکسی فنتیل)-5،3-دی نیتروبنزامید در الکترود خمیرکربن اصلاح شده با آن). پارامتر های سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون 53/0 ، ضریب نفوذ 5-10×11/1 d= و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری m-1s-1 102×42/3 = kh نیز تعیین شد. تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم ایزوپروترنول در محدوده غلظتی 3/0 تا 0/125 میکرو مولار با حد تشخیص 1/0 میکرو مولار بدست آمد. میزان rsdبرای 7 بار اندازه گیری متوالی برای غلظت0/1 و 0/20 میکرومولار از ایزوپروترنول به ترتیب برابر 9/1% و 2/1% به دست آمد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری ایزوپروترنول در نمونه های حقیقی ادرار ، سرم، آب و محلول تزریقی با روش افزایش استاندارد مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه کاربرد مایع یونی 1- هگزیل، 3- متیل ایمیدازولیوم هگزافلوئوروفسفات در اصلاح سطوح الکترودی به همراه نانوذرات تیتانیوم اکساید در آنالیز بنزرازید و متیل دوپا مورد بررسی قرارگرفت. در این قسمت نیز از تکنیک ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالسی تفاضلی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. برخی پارامترهای موثر در تهیه این حسگر مانند درصد مایع یونی و درصد نانوذرات تیتانیوم اکساید بهینه شد. تحت شرایط بهینه منحنی های تنظیم رسم گردید که ناحیه خطی 0/1 تا 0/600 میکرو مولار با حد تشخیص4/0 میکرومولار برای بنزرازید و ناحیه خطی 5/0 تا 0/345 میکرومولار با حد تشخیص 2/0 میکرو مولار برای متیل-دوپا حاصل گردید. میزان انحراف استاندارد نسبی برای غلظت 0/10 میکرو مولار بنزرازید و متیل دوپا به ترتیب برابر با 4/1و 6/1 درصد به دست آمد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری بنزرازید ومتیل دوپا در نمونه های حقیقی ادرار و قرص با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت.

چکیده در این پروژه تحقیقاتی از الکترود خمیر کربن حاوی وینیل فروسن به عنوان اصلاحگر به اندازه گیری آمینواسید گلوتاتیون و داروی بیولوژیکی کاپتوپریل استفاده شد. در این الکترود کار از نانولوله های کربنی برای افزایش حساسیت و گزینش پذیری استفاده شد. تکنیک های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری موج مربعی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی برای اندازه-گیری گونه ها استفاده شده است. مطالعات ولتامتری چرخه ای مربوط به اصلاحگر وینیل فروسن در 8=ph (بافر فسفاتm 1/0) و سرعت روبشmv/s 10 انجام گرفت که بیانگر یک اکسایش کاهش شبه برگشت-پذیر برای این اصلاحگر بوده است. هیچکدام از گونه های گلوتاتیون و کاپتوپریل پیک اکسایش-کاهش در زیر 100 میلی ولت نداشته و لذا اضافه پتانسیل بالایی دارند، ولی اصلاحگر وینیل-فروسن رفتار الکتروکاتالیستی برای این گونه ها داشته و باعث افزایش پیک آندی و حساسیت و کاهش اضافه پتانسیل گلوتاتیون و کاپتوپریل در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با وینیل فروسن نسبت به الکترود ساده بدون اصلاحگر نشان می دهد. پارامترهای مختلف نیز ph مورد بررسی قرار گرفت. در هر دو مورد ph بهینه 8 و سرعت روبش پتانسیل mv/s 10 گزارش شده است. برای گلوتاتیون ضرایب سینیتیکی مانند ضریب انتقال الکترون 58/0 و با استفاده از تکنیک کرونوآمپرومتری ضریب نفوذ cm2 s–1 4-10×6/1 و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری mol–1 l s–1102 ×3/3kh= تعیین شد. در شرایط بهینه منحنی تنظیم گلوتاتیون با استفاده از تکنیک موج مربعی رسم شد، دو محدوده غلظتی یکی در ناحیه ی خطی 2/0 تا 0/4 میکرو مولار و دیگری در محدوده 0/4 تا 0/250 میکرومولار با معادله خطی زیر به دست آمد و حد تشخیص 09/0 میکرو مولار محاسبه گردید. انحراف استاندارد نسبی پس از 5 بار اندازه گیری تکراری غلظت 0/10 میکرومولار بدست آمد. برای گونه کاپتوپریل همچنین ضرایب سینیتیکی 43/0=? ، ضریب نفوذ d برابر cm2 s?1 4-10×19/2، ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری برابر m-1 s-1 102 ×54/1 محاسبه گردید. با استفاده از تکنیک موج مربعی منحنی تنظیم رسم و محدوده خطی بین محدوده غلظت 2/0 تا 0/400 میکرومولار بیان شد. حد تشخیص 08/0 میکرومولار تعیین شد. انحراف استاندارد نسبی برای دو غلظت 100 و 300 میکرومولار پس از 6 بار اندازه گیری محاسبه گردید و انحراف استاندارد نسبی برای غلظت های 0/100 و 0/300 میکرومولار به ترتیب 9/2 و 9/1 درصد بدست آمد. سپس مزاحمت انواع گونه های آمینواسیدها و نمک ها مورد بررسی قرار گرفت. بجز گونه آسکوربیک اسید گونه های دیگر مزاحمت زیادی نداشتند. سپس روش پیشنهادی بر روی نمونه های حقیقی مثل قرص و ادرار و خون مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان دهنده کارایی روش برای تعیین میزان گلوتاتیون و کاپتوپریل در نمونه های حقیقی است. کلمات کلیدی: ولتامتری،نانولوله های کربنی، وینیل فروسن، گلوتاتیون، کاپتوپریل.

ترانسفورمرها یکی از مهمترین و گران ترین اجزای سیستم های قدرت می باشند و خروج ناگهانی آنها از مدار باعث ایجاد خسارات فراوانی می شود، بنابراین ارزیابی و تخمین عمر باقیماند? آنها امری مهم و ضروری می باشد. عمر ترانسفورمر که در مرحله طراحی تخمین زده می شود به دلیل شرایط مختلف آب و هوایی و بهره برداری، با عمر واقعی آن متفاوت می باشد. عمر ترانسفورمرها متناسب با عمر عایقی آنها می باشد، در ترانسفورمر دو نوع عایق روغنی و سلولزی وجود دارد، که عایق سلولزی نیز خود به دو نوع پرسبورد و عایق کاغذی تقسیم می شود. عایق روغنی ترانسفورمر در صورت پیر و یا تخریب شدن قابل تصفیه و تعویض می باشد ولی عایق سلولزی در حالت عادی قابل تعویض و تعمیر نمی باشد، به همین دلیل برای تخمین عمر ترانسفورمر، عمر عایق سلولزی آن را تخمین می زنند. بهترین و قابل اعتمادترین روش برای تخمین عمر باقیمانده این عایق های سلولزی نمونه گیری از آنها و انجام آزمایش درجه پلیمریزاسیون بر روی آنها می باشد، ولی برای اینکار نیاز به باز کردن ترانسفورمر می باشد که برای ترانسفورمرهای درحال کار امکان پذیر نمی باشد و نیاز به خاموشی بلند مدت است. به همین دلیل محققان، تحقیقاتی برای پیدا کردن آثاری از پیری و از بین رفتن سلولز در روغن ترانسفورمر انجام دادند و یافتند که بهترین ماده برای بیانگر بودن پیری سلولز ماده ای به نام فورفورال می باشد. سپس روش هایی برای تخمین عمر باقیمانده عایق سلولزی مبتنی بر نتایج آزمایش های روغن در پیری های تسریع شده ابداع شده است ولی این روش ها به دلیل صرفاً آزمایشگاهی بودن آنها دقیق نبوده و بر روی ترانسفورمرهای واقعی جواب درستی نمی دهند. به همین دلیل در این پایان نامه از روشی ترکیبی برای تخمین عمر باقیمانده ترانسفورمرها استفاده شده است. در این پایان نامه، هدف تدوین الگوریتمی برای تخمین عمر باقیمانده ترانسفورمرهای قدرت می باشد که مبتنی بر نتایج آزمایش ها بر روی ترانسفورمرهای واقعی می باشد. بدین منظور از چهار روش برای بدست آوردن عمر باقیمانده ترانسفورمر استفاده شده است که شامل روش های شبکه عصبی اصلاح شده، تخمین عمر با استفاده از دمای فوقانی روغن، استفاده از شاخص سلامتی ترانسفورمر با استفاده از سیستم فازی و تخمین عمر از طریق مقدار غلظت فورفورال حل شده در روغن می باشد. این چهار روش مستلزم انجام آزمایش ها و اندازه گیری هایی می باشند، که با بررسی عوامل موثر بر عمر ترانسفورمر و آزمایشات مختلف برای اندازه گیری این عوامل موثر، این آزمایشات انتخاب شده و طریقه انجام هر یک بطور کامل شرح داده شده است. در قسمت آخر الگوریتمی طراحی شده که با استفاده از یک سیستم فازی و قرار دادن نتایج بدست آمده در آن، عمر باقیمانده ترانسفورمر تخمین زده می شود. نتایج حاصل از این الگوریتم با نتایج اندازه گیری شده از ترانسفورمرهای واقعی مقایسه شده است. نتایج حاصل از این مقایسه نشان می دهند که این الگوریتم بجز در مواردی که ترانسفورمر به پیری قابل توجهی نرسیده است، بطور مطلوبی عمر باقیمانده ترانسفورمرها را تخمین می زند.

در این پایان نامه سطح الکترود مداد گرافیت با روش ترسیب الکترواسپری نانوذرات نقره اصلاح شد. در ابتدا کلوئید نانوذرات نقره با قطر حدودی nm 12 به روش کاهش شیمیایی سنتز شد. مطالعات طیف uv/vis تاییدی بر این سنتز موفق بود. در این کار پارامترهای ترسیب الکترواسپری بهینه و در نتیجه فاصله سوزن تا بستر برابر mm14 و درصد متانول اضافه شده برابر با 80% انتخاب گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی، نشانش نانوذرات نقره و تشکیل یک لایه نازک روی سطح الکترود را تایید می کنند. با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی، ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی، رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در محلول های آبی بررسی گشت، و از این الکترود برای سنجش کروم (vi) در محلول های آبی استفاده شد. نتایج نشان داد که حضور نانوذرات نقره روی سطح باعث افزایش شدت جریان پیک کاهشی کروم (vi) شده است. بررسی میزان سطح فعال الکترود نشان دهنده افزایش 30/1 برابر در سطح فعال الکترود نسبت به حالت اصلاح نشده است. برای سنجش کروم (vi) پارامترهای الکتروشیمیایی نیز بهینه شد. در ابتدا غلظت 01/0 مولار نیتریک اسید انتخاب شد. برای افزایش حساسیت روش از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی در محدوده پتانسیلی v90/0+ تا v10/0- با ارتفاع پالس mv70 و سرعت روبش mv s-1 20 استفاده شد. زمان پیش تغلیظ 60 ثانیه در پتانسیل 00/0 ولت نسبت به الکترود مرجع ag/agcl، انتخاب شد. مطالعات در محدوده غلظتیmg/l 01/0 تا mg/l 0/80 نسبت به کروم (vi) انجام شد. حد تشخیص برابرmg/l 063/0 و میزانrsd% برای غلظت mg/l 0/30 کروم (vi)، برابر 6/4 به دست آمد. بررسی امپدانس با استفاده از گونه برگشت پذیر آهن نشان دهنده کاهش مقاومت انتقال الکترون در سطح الکترود اصلاح شده است؛ که تاییدی بر اثر کاتالیزوری ذرات نقره نشانده شده روی سطح می باشد. مزاحمت ناشی از برخی کاتیون های موجود در نمونه های آبی مورد بررسی قرار گرفت. در پایان از این روش برای اندازه گیری کروم (vi) در نمونه حقیقی پساب استفاده شد. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از روش استاندارد اندازه گیری کروم (vi)، با استفاده از تست t وf، نشان دهنده موفقیت این الکترود برای سنجش کروم (vi) در نمونه های حقیقی بود.

در بخش اول این رساله پنج حسگر الکتروشیمیایی با بکارگیری انواع روش های اصلاح سطح به منظور ارتقای حساسیت و انتخاب-پذیری در اندازه گیری گونه های هدف طراحی و ساخته شد. در این راستا حسگر داروی سیپروفلوکساسین با اصلاح سطح الکترود کربن شیشه ای توسطmgfe2o4نشانده شده بر روی نانولوله های کربنی فعال شده ساخته و پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی، جهت اندازه-گیری سیپروفلوکساسین در ناحیه7-10×0/1 تا 3-10×0/1 مولار و با حد تشخیص8-10×0/1 مولار بکار رفت. الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده توسط nife2o4نشانده شده بر روی نانولوله های کربنی فعال شده پس از انجام انواع بهینه سازی به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری سفیکسیم در ناحیه 7-10×0/1 تا 4-10×0/6 مولار و با حد تشخیص8-10×0/2 مولار بکار رفت. با اصلاح سطح الکترود کربن شیشه ای توسط nife2o4نشانده شده بر روی نانولوله های کربنی فعال شده نیز مانند کار قبل به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری سوتالول بکار رفت. کلیه پارامترهای موثر در حساسیت و انتخاب پذیری حسگر حاصل بهینه سازی و سوتالول در ناحیه7-10×0/1 تا 3-10×0/3 با حد تشخیص8-10×0/9 مولار اندازه گیری شد. چهارمین حسگر، برپایه بکارگیری نانولوله های کربنی آراسته شده توسطmgcr2o4نشانده شده بر روی نانولوله های کربنی فعال شده، برای اندازه گیری آزیترومایسن ساخته شد و در ناحیه7-10×5/2 تا 5-10×0/1 مولار و با حد تشخیص8-10×0/7 مولار برای اندازه گیری آزیترومایسن بکار رفت. پس از آن با بکارگیری fecr2o4 نشانده شده بر روی نانولوله های کربنی فعال شده، حسگری برای اکسایش آموکسی سیلین طراحی شد. این حسگر پس از انجام کلیه بهینه سازی های متداول برای اندازه گیری آموکسی سیلین در ناحیه7-10×0/1 تا 5-10×0/7 مولار و با حد تشخیص8-10×0/5 مولار بکار رفت. در بخش دوم، از ادغام روش ریزاستخراج فاز مایع سه تایی و روش ولتامتری به منظور استخراج یون های جیوه و کادمیم استفاده شد. برای استخراج یون جیوه با روش ریزاستخراج فاز مایع با فیبر توخالی، ابتدا منافذ فیبر متخلخل پلی پروپیلنی به طول 0/5 سانتی متر توسط فاز آلی پر شد. حجم داخلی فیبر توخالی توسط سولفوریک اسید 0/1 مولار، پتاسیم نیترات 6/0 مولار، edta01/0 مولار به عنوان محلول پذیرنده پر گردید. فیبر به درون نمونه آبی حاوی بافر فسفات با 0/7 =ph غوطه ور شده و آنالیت به داخل فاز پذیرنده استخراج گردید. بهترین راندمان استخراج یون جیوه با حلال پروپیل بنزوات حاوی 1/0 درصد pan، سرعت همزدن 700 دور در دقیقه، مدت زمان استخراج 20 دقیقه در دمای اتاق بدست آمد. جیوه در ناحیه10-10×0/2 تا 8-10×0/3 مولار و با حد تشخیص11-10×0/6 مولار اندازه گیری شد. فاکتور غنی سازی برای آنالیت 277 بود. برای استخراج یون کادمیم با روش ریزاستخراج فاز مایع سه تایی با غشا، ابتدا منافذ غشا متخلخل تفلونی به قطر 0/1 سانتی متر توسط فاز آلی پر شد. در ادامه وسیله تفلونی ساخته شده به درون نمونه آبی حاوی بافر فسفات با 0/8=ph غوطه ور شده و آنالیت به داخل فاز پذیرنده استخراج گردید. بهترین راندمان استخراج یون کادمیم با حلال پروپیل بنزوات حاوی 1/0 درصد pan، محلول نمونه در بافر فسفات با 0/8=ph با غلظت 1/0 مولار، محلول پذیرنده شامل نیتریک اسید 2/0 مولار و سدیم کلرید 01/0 مولار، سرعت همزدن 700 دور در دقیقه، مدت زمان استخراج 20 دقیقه بدست آمد. کادمیم در ناحیه9-10×0/1 تا 7-10×5/2 مولار و با حد تشخیص10-10×0/1 مولار اندازه گیری شد. فاکتور غنی سازی برای آنالیت 15 بود

مهمترین ویژگی یک روش اندازه گیری موفق توانایی آن در اندازه گیری حساس و انتخابی آنالیت می باشد.این امر در نمونه های بیو لوژیکی که در آن مقدار نمونه محدود و غلظت نمونه در آن کم است از اهمیت بالاتری برخوردار است. بنابراین روشیکه قادر باشد دامنه وسیعی از غلظت آنالیت، خصوصا غلظت های پایین را در حجم کمی از نمونه با دقت و صحت بالا اندازه گیری کند مناسب می باشد. از طرف دیگر بافت نمونه های بیو لوژیکی بسیار پیچیده و انباشته از انواع یون ها و مولکول های زیستی است که می توانند در اندازه گیری آنالیت تداخل ایجاد کنند. لذا لازم است روش به کار گرفته شده در سطح بالایی از گزینش پذیری عمل کرده و گونه آنالیت را به دور از حضور سایر ترکیبات مشابه شناسایی و اندازه گیری کند. تمامی حسگر ها و زیست حسگر های مولکولی بر اساس تشخیص ویژه و انتخابی آنالیت پایه گزاری شده اند و هدف نهایی یک حسگر تامین یک سطح مناسب برای انجام واکنش و یا بر همکنش ویژه می باشد. در این پایان نامه روش اندازه گیری ساده، ارزان و سریع برای مقادیر کم رانیتیدین با ایجاد اصلاحاتی بر روی سطح الکترود مغز مداد به عنوان حسگر الکتروشیمیایی ارائه شد. در این روش از سل ژل حکاکی شده مولکولی جهت افزایش حد اکثری انتخاب پذیری حسگر نسبت به آنالیت مربوطه و از نانو ذرات مختلف جهت افزایش حساسیت حسگر استفاده شد.در واقع در این کار سعی شد تا برخی از کاستی ها و نواقص mip با تغییر استراتژی ساخت آن ها رفع گردد. از آنجائیکه mip ها، مزایای بارزی همچون تهیه آسان، قیمت ارزان و پایداری بالا تحت شرایط اسیدی و بازی شدید و همچنین دمای بالا (برخلاف آنتی بادی ها) را دارند گزینه مناسبی جهت افزایش حد اکثری انتخاب پذیری می باشند ولی برخی از معایب آن همچون توزیع ناهمگون مکان های پیوند و دستیابی ضعیف مکانی مولکول الگو به سایت های پیوند کاربرد آنها را با محدودیت روبرو می سازد. علاوه بر این، حفراتی که در داخل بافت پلیمر ایجاد می شوند دارای مقاومت انتقال جرم بالایی برای دسترسی مولکول آنالیت می باشند که می تواند سینتیک پیوند مولکول آنالیت به حفرات را افزایش دهد. علاوه بر این مشکل مقاومت بالای پلیمر و در نتیجه عایق بودن این پلیمر منجر به عدم کاربرد آن در کارهای الکتروشیمیایی می شود. برای فائق آمدن بر این مشکلات می توان از یک لایه نازک از mip بر روی سطح بعضی از بسترهای جامد مانند سیلیکات های کروی استفاده کرد. حفره های پیوند (مکان فعال) در این پلیمرها در لایه خارجی این بسترها ایجاد می شوند که می تواند به طور موثری امکان دسترسی مولکول الگو را به این مکان ها افزایش دهد. همچنین mipهای تهیه شده به این روش ها می تواند خواص شناسایی، جداسازی و بیوسنسوری عالی را از خود نسبت به سایر mipها نشان دهد. نانو لوله های کربنی با خواص مکانیکی منحصر به فرد و مساحت سطح بسیار زیاد می تواند یک کاندید بسیار مناسب به عنوان ماده بستر باشد. اگر mipها برروی سطح نانو تیوب ها تهیه شوند باعث افزایش بسیار زیاد مساحت سطح آنها می شود و از طرف دیگر مکان پیوند در لایه خارجی این کامپوزیت ها تشکیل شده که می تواند دسترسی مولکول الگو را به mip بهبود بخشیده و زمان پیوند را کاهش دهد. همچنین مشکلات مربوط به مقاومت بالای پلیمر و عدم کاربرد آن در دستگاه های الکتروشیمیایی مرتفع می گردد. لذا در این پروژه، شروع به تشکیل و پیوند زدن mip بر روی سطح نانو مواد خصوصا نانو لوله های کربنی برای داروی رانیتیدین به عنوان نمونه گردید.حسگرالکتروشیمیایی حساس جهت اندازه گیری گزینشی داروی رانیتیدین مطابق شکل 3-7 طی مراحل زیر ساخته شد: 1-آماده سازی سطح الکترود: این مرحله با استفاده از محلول سود 0/1 مولار و تعداد 7 روبش ولتامتری چرخه ای از محدوده پتانسیل 40/0- تا 0/1 ولت انجام شد. 2- نشاندن نانولوله های کربنی چند دیواره بر روی سطح الکترود :پس از عامل دار کردن سطح نانو لوله های کربنی چند دیواره با گروهای کربوکسیلیک اسید، نانو لوله های کربنی به عنوان تقویت کننده سیگنال و همچنین بستری برای نشاندن فیلم پلیمری بر روی سطح الکترود، از طریق غوطه ور نمودن الکترود درون محلول نشانده شد. 3- پوشش دهی سطح الکترود با فیلم پلیمری سل ژل:پس از تهیه سل ژل، لایه نازکی از این فیلم با تعداد 5 سیکل ولتامتری چرخه ایاز محدوده پتانسیل 40/0- تا 0/1 ولت بر روی سطح الکترود نشانده شد. 4-پوشش دادن سطح سل ژل با نانو ذرات طلا: پس از تهیه نانو ذرات طلا،الکترود پوشش داده شده با لایه سل ژل درون محلول نانو ذرات طلا قرار گرفت و ولتاژ 20/0- ولت به مدت 6 دقیقه به آن اعمال شدتا نانو ذرات طلا بر روی سطح سل ژل قرار بگیرد. 5-استخراج آنالیت از بافت پلیمر: این مرحلهیکی از مهمترین مراحل کار می باشدکه از طریق وارد نمودن الکترود درون محلول استیک اسید در طی مدت زمان 90 دقیقه انجام شد. از روش های ولتامتری و اسپکتروسکوپی امپدانس الکترو شیمیایی جهت بررسی مراحل ساخت حسگر بهره گرفته شد و پارامترهای موثر بر حساسیت وگزینش پذیری سنسور، همانند تعداد سیکل در مرحله الکتروپلیمریزاسیون سل ژل،نسبت سل ژل به مولکول الگو،ph محیط آنالیت، زمان ماند الکترود در محلول آنالیت مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت.

دراین پایان نامه، از ترکیب روش ریز استخراج مایع- مایع- مایع با غشا و آنالیز به کمک روش الکتروشیمی، به منظور پاکسازی، پیش تغلیظ و اندازه گیری داروی تریمیپرامین در نمونه های بیولوژیکی شامل پلاسما و ادرار استفاده شد. در تکنیک ریزاستخراج مایع- مایع- مایع با غشا، فاز آلی در منافذ غشا متخلخل پلی اتیلنی به قطر 0/1 سانتی متر به حالت اشباع در آمد. در این روش از محلول حاوی فسفریک اسیدبه عنوان فاز پذیرنده استفاده شد و استخراج از 0/5 میلی لیتر نمونه آبی با ph بازی صورت گرفت. پارامترهای موثر بر استخراج سه فازی شامل نوع حلال، غلظت سود در محلول نمونه، نوع اسید مورد استفاده در فاز پذیرنده، غلظت اسید در محلول پذیرنده، سرعت همزدن محلول نمونه، مقدار نمک خنثی، دمای استخراج و زمان استخراج مورد مطالعه قرار گرفتند. بهترین راندمان استخراج برای غشا با قطر 0/1 سانتی متر آغشته شده به حلال ایزوآمیل بنزوات، غلظت 060/0 مولار برای سود در محلول نمونه بدون اضافه کردن nacl، محلول پذیرنده 060/0 مولار نسبت به محلول فسفریک اسید، سرعت همزدن 1200 دور در دقیقه و زمان استخراج 20 دقیقه در دمای 65 درجه سانتی گراد به دست آمد. گونه مورد آنالیز به طور کمّی از محلول نمونه با فاکتور تغلیظ 3/16 به داخل فاز پذیرنده استخراج گردید. به دلیل اثر حافظه، برای هر بار استخراج ازغشا تازه استفاده گردید. در این روش حدتشخیص و دقت به ترتیب 002/0 میکرو مول بر لیترو % 3/4 به دست آمد. در کار دوم ازتکنیک استخراج فاز جامد مغناطیسی به کمک دستگاه طیف سنجی جذب اتمی و با استفاده از نانوذرات مغناطیسی فریت نیکل اصلاح شده با سل- ژل گوگردی برای آنالیز میزان کم سرب در نمونه های زیست محیطی استفاده شد. بهترین راندمان استخراج در محلول نمونه بافری شده با بافراستاتی- بوراتی با ph برابر با 0/6، سرعت همزدن 500 دور در دقیقه، 0/2 میلی لیترمحلول شوینده نیتریک اسید با غلظت 5/1 مولار در مدت 30 دقیقه بدست آمد. حدتشخیص روش برای این فلز 005/0 میلی گرم بر لیتر و دقت روش در محدوده بین 4/3-2/2 درصد بدست آمد. در نهایت تکنیک فوق برای اندازه گیری آنالیت ها در نمونه های آب رودخانه خشک شیراز و پسماند صنعتی شرکت فولاد مبارکه اصفهان با موفقیت انجام شد.

در این رساله، از روش پلیمرهای حکاکی شده مولکولی (mip) جهت استخراج آنالیت از بافت نمونه استفاده شد. جهت بهبود خصوصیات mip در هر روش، استراتژی ساخت پلیمر تغییر داده شد. در کار اول از این رساله mip به عنوان جاذبی گزینش پذیر به منظور جداسازی داروی فنازوپیریدین از بافت های پیچیده مانند سرم خون انسان به کار گرفته شد. روش استخراج با پلیمرهای حکاکی شده مولکولی (به عنوان فاز جامد استخراجی) برای استخراج فنازوپیریدین از نمونه های حقیقی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت. حد تشخیص روش برای فنازوپیریدین ng/ml 2/0 بدست آمد. ناحیه خطی روش در حدود دو مرتبه ده تایی (1-100 ng/ml) برای این ترکیب، نشان از مناسب بودن روش ارائه شده برای آنالیز ترکیب مورد نظر است. بر اساس نتایج به دست آمده در این مطالعه، از سیستم ترکیبی mip به اسپکترومتری تحرک یونی می توان به عنوان یک سیستم توانمند در جداسازی، پیش تغلیظ و اندازه گیری داروی فنازوپیریدین در نمونه های داروی اضافه شده به سرم خون استفاده نمود. نتایج نشان داد که این نمونه ها قبل از آنالیز با اسپکترومتری تحرک یونی، به عنوان یک تکنیک آشکارسازی، با استفاده از روش جداسازی mip، به مقدار قابل ملاحظه ای پاکسازی می شوند. در کار دوم جهت بهبود خصوصیات mip، سعی شد تا پلیمر بر روی سطح نانو لوله های کربنی تشکیل شود. نتایج از ظرفیت بالای جذب هیدروکلروتیازید (به عنوان مولکول الگو) نشان می دهد که می توان با تشکیل یک لایه نانو از mip بر روی نانو لوله های کربنی چند دیواره تعداد مکان های پیوند در دسترس در مقایسه با ساخت mip به روش پلیمریزاسیون توده ای بهبود بخشید. علاوه بر این برخی از تکنیک ها تشکیل هموژن سایت های پیوند در mip را نشان دادند. برای تغییر ضخامت لایه mip روی سطح نانو لوله های کربنی می توان مقدار مونومر و اتصال دهنده عرضی را تغییر داد. همچنین ذرات mipcnt گزینش پذیری خوبی را نسبت به هیدروکلروتیازید در مقایسه با فنازوپیریدین و پریمیدن نشان داد که از لحاظ گروه های عاملی مشابهت داشتند ولی از لحاظ کنفورماسیون متفاوت بودند. ایزوترم جذب مقدار جذب بیشتری برای هیدروکلروتیازید در mipcnt نسبت به نانوذرات حکاکی نشده نشان داد. ظرفیت جذب برای هیدروکلروتیازید ?g/mg 0/93 به دست آمد و ضریب حکاکی برای آن 1/8 حاصل شد. در کار سوم از یک لایه نانومتری mip جهت کنفورماسیون مناسب برای کاتالیز نمودن اکسیداسیون آلوپورینول استفاده شد. همچنین یک حسگر حساس الکتروشیمیایی برای آلوپورینول بر اساس تشکیل mip بر روی سطح نانو لوله های کربنی ساخته شد. یک فیلم نازک از mip بر سطح نانو لوله های کربنی با مکان های تشخیص ویژه برای آلوپورینول روی الکترود کربن شیشه ای تشکیل شد. مورفولوژی و ویژگی های فیلم بوسیله میکروسکوپ روبش الکترونی ، ولتامتری چرخه ای و امپدانس بررسی شد. زمان تعادل برای جذب آلوپورینول بر سطح الکترود 9 دقیقه می باشد. دامنه خطی و حد تشخیص برای آشکارسازی آلوپورینول 0/1-01/0 میکرومولار و 88/6 نانومولار می-باشد. فیلم mipcnt گزینش پذیری خوبی برای آلوپورینول نشان داد. نهایتا الکترود اصلاح شده بطور موفقیت آمیزی جهت اندازه-گیری آلوپورینول در نمونه های داروی اضافه شده به سرم خون انسان به کار برده شد. در کار چهارم، تهیه یک حسگر الکتروشیمیایی حکاکی شده مولکولی برای اندازه گیری وارفارین با استفاده از نشاندن الکتروشیمیایی لایه ای از فیلم پلیمری mip بین نانو لوله های کربنی چند دیواره مورد ارزیابی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده گزینش پذیری خوبی به وارفارین با درصدهای بازیابی بالا نشان داد. حد تشخیص روش ?g/ml 004/0 به دست آمد. حسگر حکاکی شده سر عت پاسخ بسیار بالایی به آنالیت را نشان می دهد. این اثر به خاطر نسبت بالای سایت های پیوندی در سطح و نسبت بالای سطح به حجم به دلیل استفاده از نانو لوله های کربنی می باشد. بنابراین مولکول آنالیت تمایل خوبی به سایت های پیوندی نمایش می دهد. نهایتا کاربرد الکترود اصلاح شده در آنالیز نمونه های داروی اضافه شده به سرم خون انسان مورد ارزیابی قرار گرفت. در کار چهارم، یک حسگر حساس به داروی لورازپام بر اساس استراتژی حکاکی مولکولی و با استفاده از روش پلیمریزاسیون ارائه شد. فیلم نازکی از mip بین نانو لوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات طلا که همانند لایه دوگانه عمل می کنند قرار گرفت. الکترود حکاکی شده ارائه شده ظرفیت و حساسیت بالایی نسبت به لورازپام نشان داد. حد تشخیص روش ارائه شده nm 2/0 به دست آمد. این حسگر سرعت پاسخ بالایی به آنالیت داشت که به دلیل تشکیل mip بر روی نانوذرات و دسترسی بسیار آسان تر نسبت به قبل برای آنالیت به حفره های پلیمر می باشد. همچنین در این حالت نسبت مساحت سطح به حجم پلیمر به دلیل تشکیل mip بر روی نانوذرات افزایش یافته است. در نهایت قابلیت کاربرد الکترود ارائه شده در آنالیز داروی لورازپام در نمونه های داروی اضافه شده به سرم خون انسان مورد ارزیابی قرار گرفت. در کار آخر طریقه ساخت پلیمرهای حکاکی شده به روش سل-ژل تغییر داده شد و حسگری حساس جهت اندازه گیری داروی پرومازین ارائه گردید. با آماده کردن محلول سل، سل-ژل در حضور دارو بر روی سطح الکترود کربن شیشه به روش الکتروپلیمریزاسیون تشکیل گردید. نتایج به دست آمده از ولتاموگرام ها در روبش های متوالی و امپدانس این ادعا را تایید نمودند. بر روی پلیمر سل-ژل نانوذرات طلا جهت افزایش حساسیت به روش پتانسیواستات نشانده شد. حسگر ارائه شده گزینش پذیری به همراه بازیابی های با درصد بالا را ارائه داد. ضریب حکاکی برای این حسگر 8/5 حاصل شد که نشان از قرار گرفتن مناسب داروی پرومازین در حفره های mip سل-ژل و برهمکنش مناسب با حفره ها می باشد. حد تشخیص روش nm 07/0 به دست آمد. توانایی الکترود ارائه شده جهت آنالیز دارو پرومازین در نمونه های داروی اضافه شده به سرم خون انسان مورد ارزیابی قرار گرفت که درصدهای بازیابی بالا حاکی از کارایی حسگر در آنالیز نمونه های پیچیده را دارد.

چکیده فولات یکی از مهم ترین ویتامین هایی است که نقش مهمی در سوخت وساز بدن انسان ایفا می کنند. کمبود اسیدفولیک با شیوع نقص در لوله عصبی نوزادان، بیماری های قلبی و عروقی، سرطان روده بزرگ و کم خونی در رابطه است. تاکنون روش هایی مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مجهز به تشخیص دهنده اسپکتروسکوپی جرمی، رنگ سنجی، اسپکتروسکوپی، نورتابی شیمیایی، روش های فلوریمتری و روش های میکروبی برای تشخیص اسید فولیک گزارش شده اند. به هرحال اغلب این روش ها به علت نیاز به روش های استخراج و خالص سازی مقدماتی هزینه بر و زمان بر بوده و یا تحت تأثیر مزاحمت عوامل مداخله گر قرار می گیرند، که موجب ایجاد محدودیت استفاده از آن ها در تجزیه مواد غذایی می شود. روش های الکتروشیمیایی، روش های ساده و ارزانی هستند که به مقادیر بسیار کمی نمونه برای تجزیه نیاز دارند. تا کنون مطالعاتی درباره اندازه گیری اسید فولیک توسط روش های الکتروشیمیایی انجام شده که برخی از آن ها فاقد حساسیت بالا و یا در بسیاری موارد فاقد انتخابگری مناسب هستند. به منظور افزایش حساسیت، یک روش جدید برمبنای فعال سازی الکترود طلای اصلاح شده با نانوذره طلا، توسط اعمال پتانسیل بالا در الکترولیت سود استفاده گردید. سپس اثر پارامترهای شیمیایی و دستگاهی مانند غلظت سود، سرعت روبش، پتانسیل فعال سازی و زمان اعمال پتانسیل بهینه سازی گردید. نتایج نشان داد که غلظت 1 مولار سود در سرعت روبش 100 میلی ولت برثانیه و اعمال پتانسیل فعال سازی 5/4 ولت به مدت 60 ثانیه بهترین پاسخ ها را ایجاد می کند. در مرحله بعد اکسیداسیون انتخابی اسیدفولیک بر روی سطح الکترود مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این حسگر رابطه خطی مناسبی بین پیام جریان و غلظت اسیدفولیک در دامنه 8-10*1 تا 6-10*1 مولار مشاهده شد و حدتشخیص 9-10*50/7 مولار به دست آمد. همچنین اثر مواد مداخله گر بر اندازه گیری اسید فولیک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حساسیت و انتخابگری مناسب این حسگر نسبت به اغلب مواد مورد بررسی را نشان داد. زیست حسگرها دارای انتخابگری بالاتری نسبت به سایر حسگرها هستند. در مطالعه دیگری به منظور افزایش انتخابگری، برای اندازه گیری سریع اسیدفولیک از الکترود مغزمداد اصلاح شده با داکسی ریبونوکلئیک اسید به دست آمده از اسپرم ماهی سالمون استفاده گردید. در مرحله اولph محلول، غلظت داکسی ریبونوکلئیک اسید، زمان تثبیت و پتانسیل تثبیت در سه سطح با استفاده از روش رویه سطح پاسخ بهینه سازی شد. شرایط بهینه شامل ph معادل 8/4 ، غلظت داکسی ریبونوکلئیک اسید معادل 24 میکروگرم بر میلی لیتر، پتانسیل تثبیت 7/0ولت و زمان اعمال پتانسیل معادل 304 ثانیه به دست آمد که با استفاده از این متغیرها، پیام جریان 04/3 میکروآمپر ایجاد شد. در مرحله دوم، اتصال اسیدفولیک با داکسی ریبونوکلئیک اسید تثبیت شده روی الکترود مغز مداد با دنبال کردن پیام جریان بازآلی آدنین، بررسی گردید. با استــــفاده از این زیست حسگر، غلظت اسیدفولیک در دامنه 1 تا 10 میکرومول دارای رابطه خطی با پیام جریان بود و حدتشخیص 8-10*06/1 به دست آمد. علاوه براین، انحراف معیار نسبی حاصل از 10 تکرار ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه گیری غلظت های 2 و 5 میکرومول از اسیدفولیک به ترتیب 6/4 و 3/4% به دست آمد. بررسی تأثیر مواد مزاحمت زای احتمالی نشان دهنده انتخاب گری بسیار خوب این زیست حسگر در اندازه گیری بود. در نهایت هر دو حسگر برای اندازه گیری اسیدفولیک در نمونه های واقعی مانند قرص اسیدفولیک، آرد گندم و اسفناج مورد استفاده قرار گرفت.

در این پروژه تحقیقاتی، دو حسگر الکتروشیمیایی به منظور ارتقای حساسیت و انتخاب پذیری در اندازه گیری دارو های فنازوپیریدین و دوپامین ساخته شد. در این مطالعه از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی رفتار الکتروشیمیایی این ترکیبات در سطح الکترود های اصلاح شده و همچنین تعیین گستره غلظتی و حد تشخیص استفاده شده است. در این راستا حسگر داروی فنازوپیریدین با اصلاح سطح الکترود کربن شیشه ای توسط منیزیم کرومیت نشانده شده بر روی نانولوله های کربنی فعال شده ساخته و پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی پارامتر های موثر در جریان، جهت اندازه-گیری به کار رفت. گزینش پذیری روش برای این ترکیبات در حضور مقادیر غلظتی مختلف از گونه های بالقوه مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت روش پیشنهادی در تعیین دارو های فنازوپیریدین و دوپامین در ادرار، پلاسما، قرص و محلول تزریقی به کار گرفته شد که نتایج قابل قبولی به دست آمد.

اندازه گیری مقادیر کم کتکول آمین ها در نمونه های زیستی به دلیل نقش بیولوژیکی بسیار مهمی که در بدن انسان برای جلوگیری از بیماری هایی مانند پارکینسون ایفا می کنند از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و روشهای زیادی برای بهبود حساسیت و گزینش پذیری این اندازه گیری ها توسعه داده شده است. در این پروژه، کاربرد نانومواد از قبیل نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات نیکل فریت nife2o4،برای تهیه الکترودهای کربن شیشه اصلاح شده برای اندازه گیری داروهای اپی نفرین و متیل دوپا مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از روش های ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده در محلول های آبی استفاده شده است. سپس رفتار الکتروشیمیایی داروهای اپی نفرین و متیل دوپا در سطح الکترود اصلاح شده با نانومواد مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نتیجه بررسی ها این بود که الکترود اصلاح شده رفتار هم افزایی موثر جهت آنالیز داروهای اپی نفرین و متیل دوپا به دلیل افزایش حساسیت سیگنال، نشان داد. پارامترهای مختلف تأثیرگذار بر روی پاسخ حاصله از اندازه گیری اپی نفرین مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس در شرایط بهینه، منحنی تنظیم اپی نفرین با روش ولتامتری پالس تفاضلی در دو محدوده غلظتی 9/0 تا 0/40 و 0/40 تا 0/800 میکرومولار با حد تشخیص 09/0 میکرومولار به دست آمد. میزان rsd%برای شش بار اندازه گیری تکراری برای غلظت 0/50 میکرومولار اپی نفرین 9/0% به دست آمد. گزینش پذیری روش برای تعیین داروی اپی نفرین در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم برای متیل دوپا رسم گردید که ناحیه خطی 5/0 تا 0/900 میکرومولار با حد تشخیص 08/0 میکرومولار حاصل گردید. میزان rsd% برای غلظت 0/50 میکرومولار از متیل دوپا 2/1 % به دست آمد. گزینش پذیری روش برای تعیین داروی متیل دوپا در حضور گونه-های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت الکترود طراحی شده با موفقیت برای اندازه گیری متیل دوپا و اپی نفرین در نمونه های حقیقی ادرار، قرص و پلاسما با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت

در این پایان نامه، ازتکنیک استخراج فاز جامد با نانوذرات مغناطیسی فریت نیکل اصلاح شده با سل- ژل گوگردی به کمک دستگاه طیف سنج جذب اتمی برای آنالیز مقادیر کم کادمیم در نمونه های زیست محیطی استفاده شد. بهترین راندمان استخراج در محلول نمونه بافری شده با بافر عمومی با ph برابر با 0/7، سرعت همزدن 500 دور در دقیقه و 5/1 میلی لیتر محلول شوینده نیتریک اسید با غلظت 12/0 مولار در مدت 30 دقیقه بدست آمد. حد تشخیص روش برای این یون 07/0 میکرو گرم بر لیتر بدست آمد. در نهایت تکنیک فوق برای اندازه گیری آنالیت در نمونه های آب متفاوت با موفقیت انجام شد. در کار دوم، از ترکیب روش ریزاستخراج مایع- مایع- مایع با غشا و آنالیز به کمک روش ولتامتری پالس تفاضلی، به منظور پاکسازی، پیش تغلیظ و اندازه گیری داروی کلرپرومازین در نمونه های بیولوژیکی شامل پلاسما و ادرار استفاده شد. در تکنیک ریزاستخراج مایع- مایع- مایع با غشا، فاز آلی در منافذ غشا متخلخل پلی اتیلنی به قطر 0/1 سانتی متر به حالت اشباع در آمد. در این روش از محلول حاوی فسفریک اسید به عنوان فاز پذیرنده استفاده شد و استخراج از 0/5 میلی لیتر نمونه آبی با ph قلیایی صورت گرفت. پارامترهای موثر بر استخراج سه فازی شامل نوع حلال، غلظت سود در محلول نمونه، نوع اسید مورد استفاده در فاز پذیرنده، غلظت اسید در محلول پذیرنده، سرعت همزدن محلول نمونه، مقدار نمک خنثی، دمای استخراج و زمان استخراج مورد مطالعه قرار گرفتند. بهترین راندمان استخراج برای غشا با قطر 0/1 سانتی متر آغشته شده به حلال n-دودکان، غلظت 08/0 مولار برای سود در محلول نمونه بدون اضافه کردن nacl، سرعت همزدن 700 دور در دقیقه و در زمان استخراج 20 دقیقه به دست آمد. گونه مورد آنالیز به طور کمی از محلول نمونه با فاکتور تغلیظ 5/18 به داخل فاز پذیرنده استخراج گردید. به دلیل اثر حافظه، برای هر بار استخراج ازغشا تازه استفاده شد. در این روش حد تشخیص و دقت به ترتیب 5/2 نانو مولار و % 5/3 به دست آمد.

در قسمت اول این کار، از زوج یون مرفین- تترا فنیل بورات بر پایه غشای پلی وینیل کلرید جهت تهیه حسگر پتانسیومتری استفاده شد. اثرترکیبات غشاء، اثر نرم کننده های مختلف و اثر ph برای اندازه گیری مرفین روی الکترود ساخته شده، مورد مطالعه قرارگرفت. بعد از انجام یک سری آزمایش، بهترین عملکرد الکترود با ترکیب درصد نسبی( pvc، دی بوتیل فتالات، یون پذیر، برابر1/35: 5/62: 6/2) بدست آمد. این الکترود پاسخ سریع (5 ثانیه)، پایدار با شیب نرنستی(mv7/1± 54/28-) و حد تشخیص برابر با (m 6-10×3/2 ) در گستره ی ph (2/6-4/3) و محدوده خطی(m 3-10×0/1- 6-10×0/2) را نشان می دهد. علاوه بر این, الکترود ذکر شده می تواند برای حداقل دو ماه بدون تغییر قابل ملاحظه ای در حساسیت مورد استفاده قرار گیرد. همانطور که داده های ضریب گزینش پذیری پتانسیومتری نشان داد حسگر غشایی در اندازه گیری مرفین و تعدادی از داروها و یونهای معدنی بکار رفت.همچنین حسگر غشائی درمورد نمونه های انسانی و آمپول بطور موفقیت آمیزی بکار گرفته شد. در یک تحقیق دیگر، تهیه یک الکترود غشایی یون گزین حساس به داروی متادون هیدروکلرید ساخته شد. بهترین عملکرد الکترود, درترکیب درصد نسبی(pvc ، دی اکتیل فتالات، یون‎پذیر برابر با 8/6:32/8:64/2 )بدست آمد. شیب نرنستی(mv8/1± 88/59- ) در محدوده خطی (m 2-10×0/1- 6-10×0/6) با حد تشخیص برابر با (m 6-10×37/4) و زمان پاسخ سریع (5 ثانیه) از خصوصیات این الکترود بود. این حسگر بطور موفقیت آمیزی در مورد نمونه های انسانی و قرص بکار گرفته شد و نتایج خوبی بدست آمد.

در این مطالعه امکان استفاده از زباله های جامد شهری به عنوان منبعی مناسب در جهت تولید جاذب محیط زیستی (کربن فعال) و کاربرد آن در تصفیه یون کروم شش ظرفیتی بررسی شد. از سوی دیگر این کار نقطه مثبتی در زمینه دفع زباله های جامد محسوب می شود. بدین منظور از نمونه ای اتفاقی از قسمت های آلی مواد زائد شهری کارخانه تولید کمپوست اصفهان در فصل پاییز استفاده شد و کلیه ی مشخصات فیزیکی و شیمیایی زباله ها تعین شد. سپس هفت جاذب به روش فعال سازی شیمیایی با نسبت های مختلفی از فعال ساز ( zncl2) تهیه و با استفاده از دو روش استاندارد جذب ید و جذب متیلن بلو(عدد یدی وشماره متیلن بلو) بهترین جاذب انتخاب شد. نتایج نشان داد که جاذبی با نسبت 60% فعال ساز از ماده خام که cz60 نامیده شده، با ظرفیت جذب به ترتیب 4/112 و0/134 میلی گرم بر گرم متیلن بلو و ید بیشترین کارایی را داشت. سپس آزمایشات جذب در دمای اتاق به روش غیر مستقیم بر روی محلول سنتزی از کروم شش ظرفیتی توسط cz60 انجام و اثر عوامل متفاوت در کیفیت جاذب (ph، غلظت اولیه یون فلز، زمان تماس و مقدار جاذب) بررسی گردید. نتایج نشان داد که در شرایط 0/2=ph ، غلظت اولیه یون کروم شش ظرفیتی 70 میلی گرم بر لیتر و مقدار جاذب 0/2 گرم بر لیتر با 100دقیقه زمان لازم برای برقراری تعادل بهترین نتایج حاصل می شود. در نهایت فرآیند جذب با ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ برازش شده . با توجه به مقدار مربع ضرایب همبستگی مشاهده شد که فرآیند جذب با مدل لانگمویر تطابق بیشتری دارد و ظرفیت جاذب از معادله لانگمویر (7/66 میلی گرم برگرم) به دست آمد. همچنین مشاهده شد که سینتیک جذب نسبتاً سریع بوده به طوری که زمان رسیدن به تعادل جذب 100 دقیقه است. برازش داده ها با مدل های سینتیکی نشان داد که داده ها با مدل شبه مرتبه دوم تطابق بیشتر و بهتری دارند. در مرحله بعد وجود یون رقیب و اثر ان روی میزان جذب یون کروم شش در شرایط بهینه بررسی شد. همچنین برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و مورفولوژی سطح cz60 به کمک روش های آنالیز طیف مادون قرمز با تبدیل فوریه، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز تفکیک انرژی پرتوی (eds) xو ایزوترم bet تعین شد. در انتها دو نمونه پساب فولاد مبارکه که دارای یون کروم شش ظرفیتی بود توسط cz60 در شرایط بهینه ی ph، زمان تماس و مقدار جاذب تصفیه شده قرار گرفت و سپس درصد حذف ظرفیت جاذب برای هر یک بدست آورده شد.

هدف اصلی صنعت تولید قند و شکر، جداسازی ساکارز موجود در چغندر قند به صورت بلور می باشد. بر این اساس وجود روشی مناسب برای سنجش میزان دقیق ساکارز موجود در محلول های قندی در تمامی مراحل ضروری است. روش معمولی که امروزه در کارخانه های قند مورد استفاده می گیرد، روش پلاریمتری است. روش های دیگری مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، کروماتوگرافی گازی، رنگ سنجی، اسپکتروسکوپی، روش های فلوریمتری و روش های آنزیمی نیز برای تشخیص ساکارز گزارش شده اند. اما اغلب این روش ها به علت نیاز به روش های استخراج و خالص سازی مقدماتی هزینه بر و زمان بر بوده و یا تحت تأثیر مزاحمت عوامل مداخله گر قرار می گیرند، که موجب ایجاد محدودیت استفاده از آن ها در کارخانه ها می شود. استفاده از حسگرهای الکتروشیمیایی، روشی ساده و ارزان بوده که به مقادیر بسیار کمی نمونه برای تجزیه نیاز دارد. تا کنون مطالعاتی درباره اندازه گیری ساکارز توسط حسگرهای الکتروشیمیایی انجام شده که موارد بسیاری فاقد انتخابگری مناسب و برخی از آن ها فاقد حساسیت بالا هستند. از طرفی تا کنون مطالعه ای به منظور استفاده از این حسگرها در اندازه گیری ساکارز در شربت های چغندرقندی انجام نشده است. به همین منظور یک روش جدید بر مبنای اصلاح الکترود کربن شیشه ای با نانوکامپوزیت اکسید مس/نانولوله های کربنی چند دیواره استفاده گردید. اثر متغیرهای شیمیایی و دستگاهی مانند غلظت سود و سرعت روبش بهینه سازی گردید. نتایج نشان داد که غلظت 5/0 مولار سود و سرعت روبش 50 میلی ولت برثانیه، بهترین پاسخ ها را ایجاد می کند. در مرحله بعد اکسیداسیون انتخابی ساکارز روی سطح الکترود مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این حسگر رابطه خطی مناسبی بین شدت جریان و غلظت ساکارز در دامنه 1/0 تا 0/40 میلی مولار مشاهده شد وحد تشخیص 03/0 میلی مولار به دست آمد. همچنین اثر مواد مداخله گر بر اندازه گیری ساکارز در شربت های چغندرقندی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حساسیت و انتخابگری مناسب این حسگر نسبت به موارد مورد بررسی را نشان داد. در مطالعه دیگری به منظور افزایش انتخابگری، برای اندازه گیری دقیق و سریع ساکارز از الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربنی و پلیمرهای قالب مولکولی استفاده گردید. ابتدا غلظت ساکارز،تعداد سیکل ولتامتری، ph بافر فسفات، زمان استخراج و زمان جذب در پنج سطح با استفاده از روش رویه سطح پاسخ بهینه سازی شد. شرایط بهینه شامل غلظت 5/2 میلی مولار ساکارز، 25 سیکل ولتامتری، ph 7 بافر فسفات، زمان استخراج 12 دقیقه و زمان جذب 5 دقیقه به دست آمد. سپس توانایی حسگر ساخته شده در اندازه گیری ساکارز بررسی شد. با استــــفاده از این حسگر، غلظت ساکارز در دامنه 01/0 تا 10 میلی مولار دارای رابطه خطی با شدت جریان بود و حدتشخیص 4 میکرو مولار به دست آمد. بررسی تأثیر مواد مزاحمت زای احتمالی نشان دهنده انتخاب گری بسیار خوب این حسگر در اندازه گیری ساکارز در شربت های چغندرقندی بود. در نهایت هر دو حسگر برای اندازه گیری ساکارز در نمونه های واقعی شامل شربت خام، شربت رقیق، شربت غلیظ و ملاس مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از هر دو حسگر با روش استاندارد کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مقایسه شد که کارایی بالای حسگرها در اندازه گیری دقیق و سریع ساکارز تأیید گردید.

بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک و حفظ کیفیت محیط زیست ضروری است و باید مد نظر محققین و برنامه ریزان در سطوح مختلف مدیریتی قرار گیرد. کادمیم از جمله مهم ترین آلایندهای زیست محیطی محسوب می شود که از راه های مختلف منابع آب و خا را آلوده می نمایند. دراین مطالعه نانو ذرات مغناطیسی(mwcnts- fecr2o4) سنتز شده و توسط روش های پراش اشعه x ،تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)، تصویر میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) شناسایی شدند. از تکنیک استخراج فاز جامد مغناطیسی به کمک دستگاه طیف سنجی جذب اتمی و با استفاده از نانو ذرات مغناطیس فریت کرومیت اصلاح شده با سل- ژل گوگردی برای آنالیز میزان کم کادمیم در نمونه های زیست محیطی استفاده شد. بهترین راندمان استخراج در محلول نمونه بافری شده با بافر عمومی برابر7 ph= ، سرعت همزن 800 دور بر دقیقه، 5/1 میلی لیتر محلول شوینده نیتریک اسید با غلظت 2/1 مولار در مدت 25 دقیقه، حد تشخیص روش برای فلز کادمیم 7/1 میکرو گرم بر لیتر، انحراف استاندارد نسبی 25/1 در صد و فاکتور تغلیظ67 حاصل شد. در نهایت این تکنیک برای اندازه گیری آنالیت در نمونه های خاک شرکت فولاد مبارکه اصفهان و خاک رودخانه زاینده رود با موفقیت انجام شد .

در تحقیق اول روش ریزاستخراج سه فازی مایع در ترکیب با روش ولتامتری پالس تفاضلی به صورت درجا مورد بررسی قرار گرفت. داروی دسیپرامین به عنوان ترکیب مدل در این تحقیق به کار رفت. بدین منظور ریزالکترودهایی طراحی و به صورت درجا در داخل فیبر توخالی قرار گرفت و بنابراین امکان آنالیز گونه های استخراج شده به صورت مستقیم فراهم گردید. لایه نازکی از حلال پروپیل بنزوات در دیواره فیبر به عنوان واسطه برای استخراج ترکیب عمل می کرد. فاکتور تغلیظ 301، حدتشخیص 2/0 میکروگرم بر لیتر ( معادل با 8/0 نانومولار) و دقت 2/6% برای ترکیب مورد مطالعه تحت شرایط بهینه به دست آمد. همچنین روش ارائه شده در این تحقیق امکان آنالیز نمونه های حقیقی پیچیده همانند ادرار و پلاسما را که با روش های الکتروشیمیایی معمولا دچار مشکل هستند را فراهم نمود. میزان بازیابی برای داروی دسیپرامین در نمونه ادرار و پلاسما به ترتیب 78 و 89 درصد بدست آمد. در تحقیق دوم روش جدیدی بر مبنای حلال بارگیری شده بر روی نانوساختارهای سیلیکایی، در زمینه استخراج فاز مایع مورد ارزیابی قرار گرفت. سموم ارگانوفسفره به عنوان ترکیبات مدل، با استفاده از روش فوق مورد استخراج قرار گرفتند. به منظور آنالیز ترکیبات از روش کروماتوگرافی گازی با آشکارساز نیتروژن-فسفر استفاده شد. عوامل موثر بر استخراج شامل نوع حلال، قدرت یونی، دما و زمان استخراج مطالعه شد. تحت شرایط بهینه، حدتشخیص بین 6/0 تا 3 نانوگرم بر لیتر برای ترکیبات مورد مطالعه به دست آمد. روش ارائه شده با سایر روش های ریزاستخراج مورد مقایسه قرار گرفت. در تحقیق سوم روش ارائه شده در تحقیق قبل برای استخراج کلروفنول ها از نمونه های آبی توسعه یافت. آنالیز ترکیبات به کمک کروماتوگرافی گازی با آشکارساز ربایش الکترون انجام گرفت. شرایط مختلف موثر بر مشتق سازی و استخراج همانند حجم مشتق ساز، زمان مشتق سازی، نوع حلال استخراجی، قدرت یونی، اثر دما و زمان مشتق سازی بر روی راندمان استخراج ترکیبات مورد مطالعه بهینه سازی گردید. تحت شرایط بهینه مقادیر حد تشخیص بین 1 تا 530 نانوگرم بر لیتر و دقت روش نیز برای ترکیبات مورد نظر 9/3 تا 8/9% به دست آمد و در نهایت روش ارائه شده برای آنالیز نمونه های پساب به کارگرفته شد. در تحقیق چهارم پلی اورتو-آمینوفنول به عنوان یک پلیمر جدید برای استخراج فاز جامد ترکیب بیس فنول-a به کار رفت. عوامل موثر بر استخراج و مشتق سازی همانند مقدار مشتق ساز، اثر نمک، اثر دما، زمان و... مورد بهینه سازی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه حد تشخیص 6/0 میکروگرم بر لیتر و دقت 4% بدست آمد. این پلیمر در مقایسه با جاذب های تجاری عملکرد بهتری از خود نشان داد. سپس ترکیب بیس فنول a موجود در نمونه های آب قرار گرفته در ظرف شیردهی نوزاد و ظرف آب معدنی مورد اندازه گیری قرار گرفت. در تحقیق آخر نیز صفحات سلولزی اصلاح شده با گروه های عاملی سیلانی و کرباماتی به عنوان جاذب جدید برای ریزاستخراج فیلم نازک به کارگرفته شدند. هورمون های استروئیدی به عنوان ترکیبات مدل با استفاده از این جاذب مورد استخراج قرار گرفتند. به منظور آنالیز ترکیبات استخراج شده از روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا به همراه آشکارساز فلوئورسانس استفاده شد. شرایط موثر بر استخراج و واجذب ترکیبات، مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه مقادیر حد تشخیص در محدوده 05/0 تا 23/0 میکروگرم بر لیتر به دست آمد. همچنین دقت روش نیز در ناحیه 8/1 تا 1/11% به دست آمد. نمونه های آب رودخانه، آب استخر، پساب و ادرار با روش ارائه شده مورد ارزیابی قرار گرفت و مقادیر بازیابی برای این نمونه ها بدست آمد.

ترکیبات لیگنوسلولزی کاه برنج و چوب مواد بسیار ارزان قیمت و فراوانی هستند که میتوانند برای تولید اتانول به روش تخمیر مورد استفاده قرار گیرند. این ترکیبات دارای سه قسمت عمده همی سلولز، سلولز و لیگنین میباشند. در میان روشهای مختلف هیدرولیز اسیدی رقیق بهترین روش برای هیدرولیز همی سلولز برای اجرا در مقیاس صنعتی شناخته شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهد با به کار بردن روش اسیدی رقیق با 5/0 درصد اسید سولفوریک به مدت 10 دقیقه در فشار 15 با میتوان 8/80 درصد قند زایلوز، عمده ترین قند موجود در همی سلولز کاه را به دست آورد. بخش عمده ای از قندهای موجود در هیدرولیزیت همی سلولز قندهای قندهای پنج کربنی میباشند که بسیاری از میکروارگانیسم ها مانند ساکارومایسیس سرویسیه قادر به تخمیر آن نمیباشد. در تحقیقات سالهای اخیر برخی از قارچهای فیلامنتوس مانند موکور ایندیکوس و رایزوپوس اورایزه تواناییهای زیادی برای تولید اتانول از هیدرولیزیت نشان داده اند. از جمله مزایای استفاده از این قارچها قابلیت تخمیر از بیومس آنها میتوان مقدار قابل توجهی کیتوزان که ماده بسیار با ارزشی میباشد جداسازی نمود. در قسمتهای از این تحقیق به تولید اتانول از همی سلولز به روشهای مختلف تخمیر ناپیوسته، خوراکدهی ناپیوسته و پیوسته پرداخته شد. تولید اتانول از هیدرولیزیت اسیدی رقیق مرحله اول از قارچ موکور انجام گرفته و نتایج آن با نتایج تخمیر توسط پیکیا استیپیتز که معروفترین مخمر تخمیر کننده زایلوز میباشد مقایسه شد. نتایج نشان داد پیکیا برای تولید اتانول از زایلوز و همی سلولز کاه نتایجبهتری را نسبت به موکور نشان میدهد ول در تخمیر با موکور مقدار قابل توجهی بیومس نیز تولید شده که محصول با ارزشی میباشد. در بخش دیگری اثر هوادهی بر تخمیر زایلوز توسط موکور به روش ناپیوسته در فرمانتور بررسی شد.

این پایان نامه بر اساس اثر کاتالیزوری فرمالدهید بر واکنش اکسیداسیون معرف رنگی پیروگل قرمز توسط برومات در محیط اسیدی اسیدی استوار است که از این سیستم مجهت اندازه گیری مقادیر کم فرمالدهید استفاده شده است. در کار اول میزان پیشرفت واکنش توسط روش سینتیکی - اسپکتروفتومتری و با اندازه گیری کاهش جذب محلول پیروگالل قرمز در طول موج 470 نانومتر و به روش زمان ثابت دنبال شد. جهت رسیدن به بالاترین حساسیت، اثر عوامل مختلف شیمیایی شامل: ph شدت رنگ، غلظت برومات و قدرت یونی بر روی کاهش شدت جذب در طول 470 نانومتر بررسی شد. در شرایط بهینه، محدوده خطی غلظت برای فرمالدهید برابر با 2/0 تا 0/15 میکرو گرم بر میلی لیتر و حد تشخیص محاسباتی برابر با 16/0 میکروگرم بر میلی لیتر به دست آمد مقدار انحراف استاندارد برای مقادیر 0/2 و 0/8 میگروگرم بر میلی لیتر به ترتیب برابر با 6/2 و 1/1 درصد میباشد. اثر گونه های مزاحم در اندازه گیری فرمالدهید مورد مطالعه قرار گرفت. سپس روش با موفقیت خوبی جهت اندازه گیری فرمالدهید در نمونه های حقیقی رزین، شامپو و آب رودخانه به کار گرفته شد. در کار دوم یک روش تزریق در جریان ساده و حساس جهت تجزیه فرمالدهید بر اساس اثر کاتالیزوری آن بر واکنش اکسیداسیون پیروگالل قرمز توسط برومات در محیط اسیدی ارائه شده است. در این روش اثر عوامل شیمیایی. اثر دما و اثر عوامل دستگاهی شامل طول مارپیچ بهینه سازی شد. منحنی درجه بندی در سرعت جریان 1/13 میلی لیتر بر ساعت و در شرایط بهینه از سایر متغیر ها در دامنه غلظتی 47/0 تا 0/40 میکروگرم بر میلی گرم بر میلی لیتر خطی است. حد تشخیص در این روش 36/0 و انحراف استاندارد نسبی برای غلظتهای 2/5 ، 0/5 و 0/02 میکروگرم بر میلی لیتر در 10 اندازه گیری تکراری به ترتیب با 0/4 ، 1/2 و 7/0 درصد میباشد. اثر انواع گونه های مزاحم شامل کاتیونها، آنیونهای و برخی گونه های آلی مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت از این روش جهت آنالیز فرمالدهید موجود در نمونه های حقیقی زرین، آب رودخانه و شامپو برداری شد و نتایج رضایت بخشی در مقایسه با روش استاندارد اندازه گیری فرمالدهید حاصل شد. در مقایسه نتایج حاصل شده از دو روش معلوم میشود که روش تجزیه دستی دارای حد تشخیص بهتر و ارزانتر و با حساسیت بالاتر میباشد در حالیکه روش تجزیه خودکار علاوه بر سادگی دارای دامنه خطی گسترده تر و سرعت آنالیز بالاتر است.

اهمیت اندازه گیری قلع در ورقهای قلع اندود بدلیل استفاده از ورقهای فوق در سات ظروف کنسرو مواد غذایی امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این بررسی با توجه به اثر اعمال جریان در لایه برداری قلع، روشی جهت اندازه گیری ضخامت لایه قلع در ورقه های تولیدی ارائه شده است که مبتنی بر استفاده از روش کرنوپتانسیومتری میباشد. در این مطالعه زمان مورد نیاز جهت لایه برداری در جریان ثابت اعمال شده با ضخامت قلع در ورق متناسب است. از اینرو ابتدا تاثیر متغیرهای غلظتی و دستگاهی شامل: نوع و غلظت الکترولیت و جریان اعمال شده با ضخامت قلع در ورق متناسب است. از انیرو ابتدا متغیرهای غلظتی و دستگاهی شامل: نوع و غلظت الکترولیت و جریان اعمال شده مورد ارزیابی قرار گرفت به این ترتیب از الکترولیت یک مولار hci و جریان 50 میلی آمپر جهت لایه برداری قلع استفاده شد نمودارهای حاصل حضور قلع را به صورت قلع فلزی و آلیاژی نشان می داد که قبلا توسط تکنیکهای اشعه x اثبات شده بود که این روش قابلیت اندازهگیری قلع به صورت فلزی و آلیاژی را به طور مجزا داراست. در این روش در مقایسه با استانداردها تعیین گردید و میزان انحراف استاندارد نسبی برای 4 اندازه گیری انجام شده در ورقهای استاندارد 7/1% بدست آمد. روش مربوطه برای نمونه های ورق قلع اندازه تولید شده در صنایع فولاد مبارکه بکار گرفته شد و نتایج حاکی از کارایی بسیار بالای روش را ارائه داد.

یک روش ولتامتری حساس برای اندازه گیری کلی یا مجزای گونه های آنیونی گوگرد شامل سولفیت، تیوسولفات و سولفید ارائه و توسعه داده شده است. این روش بر اساس اثر کاتالیزوری کمپلکس تریس، روتنیوم، به عنوان یک حد واسط همگن روی اکسایش آنیون های یاد شده در سطح الکترود کربن شیشه ای استوار است. روج اکسایش - کاهشی به صورت حل شده در محلول آبی به عنوان حد واسط مشاهده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان داد که جریان کاتالیزوری این سامانه به غلظت آنیونهای یاد شده در بالا بستگی دارد.از روش کرونوآمپرومتری برای تعیین ثابت سرعت الکتروکاتالیزوری برای واکنش های کاتالیزوری کمپلکس رونتیوم با سولفیت و تیوسولفات استفاده گرید. روش پیشنهاد شده برای تعیین مقدار کلی آنیون های یاد شده در آب و پساب با نتایج رضایت بخش بکار گرفته شده است.

در این پایان نامه یک حسگر الکتروشیمیایی با به کارگیری روش های اصلاح سطح به منظور ارتقای حساسیت و انتخاب پذیری در اندازه-گیری مرفین، طراحی و ساخته شد. در این راستا حسگر مرفین با اصلاح سطح الکترود مغز مداد توسط نانولوله های کربنی فعال شده و پس از آن پوشش سطح با به کارگیری پلیمر قالب مولکولی با سایت های پیوندی ویژه برای مولکول مرفین، به منظور افزایش گزینش پذیری، از طریق نشاندن الکتروشیمیایی روی سطح الکترود و سپس استفاده از نانوذرات طلا طراحی و ساخته شد. پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی پارامترهای موثر، از آن برای اندازه گیری مرفین در ناحیه غلظتی 0/008 تا 0/5 میکرومولار و با حد تشخیص 85/2 نانومولار استفاده شد. در انجام این مطالعه، روش های ولتامتری چرخه ای، موج مربعی به همراه اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی بکار گرفته شد. تشخیص برهمکنش بین حسگر و مولکول هدف (مرفین) توسط اندازه گیری پاسخ جریان اکسایش- کاهش محلول پتاسیم هگزا سیانو فرات به عنوان پروب در سطح الکترود مغز مداد دنبال شد. در نهایت کارایی این حسگر ساخته شده در اندازه گیری آنالیت در نمونه های حقیقی پلاسما و ادرار انسان بطور موفقیت آمیزی آزموده شد. نتایج نشان داد که حسگر ساخته شده از مزایایی چون حساسیت، گزینش پذیری، سرعت پاسخ دهی بالا و سادگی تجهیزات به کار برده شده برای تعیین مرفین برخوردار است و امکان استفاده از آن در کاربردهای کلینیکی وجود دارد.

در بخش اول این رساله به بررسی برهمکنش بین رنگ سودان ii و dna دو رشته ای (ds-dna) پرداخته شد. بدین منظور از الکترود گرافیت مدادی وتکنیک ولتامتری پالس تفاضلی (dpv) استفاده گردید. با استفاده از تکنیک ولتامتری عاری سازی جذبی، ds-dna بر روی الکترود تثبیت شد. سپس ولتاموگرامهای پالس تفاضلی بازهای آدنین و گوانین پس از بر همکنش ds-dna با سودان ii ثبت گردید. تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون از طریق دنبال کردن سیگنال آدنین و گوانین پس از بر همکنش ds-dna با سودان ii رسم گردید. مطالعات dpv و uv-vis به منظور بررسی مکانیسم برهمکنش بین سودان ii و ds-dna انجام گرفت و برهمکنش از نوع میان کنش به اثبات رسید. در نهایت اثر مزاحمت گونه های مختلف در آنالیز سودان ii مورد بررسی قرار گرفت و مقدار سودان ii در نمونه های مختلف مانند سس چیلی و سس کچاپ اندازه گیری شد. در بخش دوم رساله، برهمکنش بین آمیترول و ds-dna با استفاده از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی بر روی الکترود گرافیت مدادی مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات dpv و uv-vis به منظور بررسی مکانیسم برهمکنش بین آمیترول و ds-dna انجام گرفت و برهمکنش از نوع میان کنش به اثبات رسید. تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون از طریق دنبال کردن سیگنال آمیترول پس از برهمکنش با ds-dna رسم گردید. در نهایت اثر مزاحمت گونه های مختلف در آنالیز آمیترول مورد بررسی قرار گرفت و مقدار آن در نمونه های مختلف مانند آب و خاک اندازه گیری شد. در بخش سوم به بررسی تخریب ناشی از سیستم کروم(vi)/گلوتاتیون/ آب اکسیژنه پرداخته شد. به منظور بهینه سازی پارامترها و بررسی تخریب ds-dna، از روش ولتامتری پالس تفاضلی و الکترود گرافیت مدادی اصلاح شده با نانولوله های کربنی و ds-dna استفاده شد. دنبال کردن و تشخیص تخریب ds-dna با استفاده از ردیاب الکتروفعال متیلن بلو انجام شد. به منظور بررسی میزان تخریب، نسبت سیگنال متیلن بلو قبل و پس از تخریب ds-dna مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت سیگنال متیلن بلو بارگیری شده در ds-dna پس از تخریب، نسبت به زمان دنبال شد و سرعت تخریب محاسبه گردید. در بخش چهارم رساله به بررسی تخریب ناشی از کتکول در حضور یونهای فلزی پرداخته شد. به منظور بررسی تخریب از تکنیک طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و الکترود گرافیت مدادی اصلاح شده با نانولوله های کربنی، کتکول و ds-dna استفاده گردید. به منظور ساخت الکترود، نانولوله های کربنی بر روی سطح تثبیت گردید و کتکول با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای درون نانولوله های کربنی کپسوله شد. پس از قرار گرفتن ds-dna بر روی سطح، الکترود تهیه شده در محلول بافر تریس (0/7=ph) حاوی یونهای فلزی مختلف قرار گرفت و طیف امپدانس الکترود قبل و پس از تخریب مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر پارامترهای مختلفی مانند غلظت یونهای فلزی، زمان برهمکنش، اثر بافت نمونه و .... بر روی تخریب دنبال گردید. در بخش پنجم رساله به بررسی تخریب ناشی از میتومایسین c (mmc) پرداخته شد. به منظور بررسی اثر تخریبی این گونه، مطالعات بر روی mmc فعال شده در محیط اسیدی و mmc کاهش یافته توسط روشهای الکتروشیمیایی انجام گرفت. همچنین اثر پارامترهای مختلف مانند ph، زمان برهمکنش، غلظت mmc و پتانسیل کاهش بر روی میزان تخریب مورد ارزیابی قرار گرفت.

معمولاً در تهیه زیست حسگرها از ساختارهای نانومتری از قبیل نانولوله های کربنی چنددیواره ای (mwcnts) و نانوذرات اکسید تیتانیوم (tio2nps)به خاطر هدایت الکتریکی بالا، پایداری شیمیایی و قدرت مکانیکی فوق العاده استفاده می شود. dna به عنوان یک پلی آنیون آبدوست می تواند با تشکیل پیوند های کووالانسی و غیرکووالانسی بر روی mwcnts و tio2nps تثبیت شود. در مرحله اول این تحقیق با استفاده از پلی الکترولیتی با بار مثبت به عنوان پخش کننده mwcnts روشی را برای تثبیت ِdna بر روی mwcnts و الکترود گرافیت مدادی توسعه داده شد. هرچه اندازه ی ابعاد یک ماده کوچکتر می شود، نسبت سطح به حجم در آن افزایش می یابد و نسبت اتمهای سطحی به کل اتم ها بیشتر می شود. به طور مثال، در خوشه های تک پوسته ای، نسبت اتمهای سطحی به کل اتمها 92% است در حالی که این نسبت در خوشه های هفت پوسته ای کم می شود و به 35% می رسد. بنابراین می توان گفت کهmwcnts علاوه بر اینکه باعث تقویت خواص انتقال الکترونی و رسانندگی می شود با افزایش سطح ایجادی بر روی الکترود، مقدار پلی الکترولیت نشسته شده بر روی سطح را افزایش داده که این خود باعث افزایش میزان تمایل dna به سطح و حساسیت خواهد شد. سپس دراین تحقیق با استفاده از نانوزیست حسگر ساخته شده و بهره گیری از روش های الکتروشیمیایی متفاوت (ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالسی تفاضلی، امپدانس الکتروشیمیایی و ...) به مطالعه بر همکنش گونه های دارویی مختلف با dna پرداخته شد. پس از برهمکنش dsdna با ریبوفلاوین، کدئین و مورفین، از روی کاهش سیگنال بازهای آدنین و گوانین dsdna و یا تغییر در شدت و مکان سیگنال های کدئین و مورفین، این ترکیبات اندازه گیری شدند. حد تشخیص روش برای ریبوفلاوین، کدئین و مورفین به ترتیب 34/0، 41/0 و 43/0 میکروگرم بر میلی لیتر به دست آمد. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان داد که بر همکنش ریبوفلاوین و مورفین با dsdna به صورت میان کنش و بر همکنش کدئین با dsdna به صورت الکتروستاتیکی انجام می گیرد. نتایج حاصل از اندازه گیری این ترکیبات در نمونه های حقیقی نشان داد که سیستم قابلیت و کارآیی بالایی در اندازه گیری با مقدار کم در نمونه حقیقی دارد. در ادامه تحقیق، یک روش ولتامتری الکتروکاتالیتیکی جدید برای اندازه گیری ظرفیت آنتی اکسیدانی کل (tac) با استفاده از الکترود pge اصلاح شده با dna ارائه شد. از روش ارائه شده جهت اندازه گیری tac با حد تشخیص نزدیک به 0/20 نانومولار در آب میوه های حاوی آنتی اکسیدان استفاده شد. در ادامه، با استفاده از اثر تخریبی سولفیت بر روی dna و اصلاح کردن سطح الکترود گرافیت مدادی با dna و بهره گیری از تکنیک های ولتامتری و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، به بررسی مکانیزم تولید رادیکال های درگیر در اکسایش سولفیت، اثر کاتالیزوری فلزات واسطه مختلف بر روی آن و نوع رادیکال های آزاد درگیر در این فرایند پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد که می توان از ولتامتری چرخه ای و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی به عنوان دو تکنیک مناسب جایگزین برای مقایسه کمی و کیفی معرف های مختلف در تخریب dna و بررسی مکانیزم تخریب استفاده نمود. و در بخش پایانی، با استفاده از آمپرومتری پالس مضاعف، روشی بلادرنگ با حداقل خطا و هزینه های متحمل شده برای نظارت بر سرعت آزاد شدن دارو از نانوذرات ارائه شد.

یک حسگر الکتروشیمیایی حکاکی شده مولکولی جدید، جهت تعیین مقادیر کم داروی اکسی کدون ساخته شد. در ساخت این حسگر، به منظور افزایش حساسیت از نانو ذرات طلا و نانو لوله های کربنی چند دیواره استفاده شد. فیلم نازکی از پلیمر سل ژل حکاکی شده مولکولی با سایت های پیوندی ویژه برای مولکول اکسی کدون، به منظور افزایش گزینش پذیری، از طریق نشاندن الکتروشیمیایی روی سطح الکترود مغز مداد اصلاح شده به کار گرفته شد. سیستم با استفاده از اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. تشخیص برهمکنش بین سنسور حکاکی شده و مولکول هدف (اکسی کدون) توسط اندازه گیری پاسخ جریان اکسایش-کاهش محلول پتاسیم هگزا سیانو فرات به عنوان پروب در سطح الکترود مغز مداد دنبال شد. تحت شرایط بهینه آزمایش، پاسخ جریان برای اکسی کدون در محدوده غلظتی 001/0 تا 08/0 و 08/0 تا 5 میکرومولار خطی و حد تشخیص 7/0 نانو مولار و بازیابی های بالاتر از 94? و rsd 7/4? به دست آمد. این سنسور حکاکی شده به طور موفقیت آمیزی برای تعیین اکسی کدون در نمونه های پلاسما و ادرار انسان به کار برده شد. نتایج نشان داد که سنسور حکاکی شده از مزایایی چون حساسیت، گزینش پذیری، سرعت پاسخ دهی بالا و سادگی تجهیزات به کار برده شده برای تعیین اکسی کدون برخوردار است و امکان استفاده از آن در کاربردهای کلینیکی وجود دارد.

در قسمت اول این پروژه یک الکترود یون گزین حساس به یون جیوه با استفاده از لیگاند بیس(بنزوییل استون) پروپیلن دی آمین به عنوان یون پذیر جدید برای ساخت حسگر حساس به یون جیوه (ii)با غشای پلیمری pvc بررسی شد. الکترود فوق در محدوده غلظتیmol/l1-10 × 0/1 تا 6-10 × 0/1 پاسخ خوبی نشان داد. شیب نرنستی الکترود 75/0 ±8/29-، حد تشخیص پایین mol/l7-10 × 2/2، زمان پاسخ کوتاه کمتر از 60 ثانیه، تکرار پذیری خوب در طول 3 ماه(برای غلظت 3-10 × 0/1 برابر mv 50/0±s=)، محدوده وسیع پاسخ مستقل از تأثیر ph از 0/2 تا 0/12 از مزیت های این الکترود محسوب می شود. گزینش پذیری بالایی به کاتیون جیوه نسبت به سایر کاتیون ها از خود نشان داد. از این الکترود برای تعیین یون جیوه در نمونه های حقیقی و همچنین در تیتراسیون های پتانسیومتری استفاده شد. در قسمت دوم این پروژه یک الکترود یون گزین حساس به یون جیوه با استفاده از لیگاند بیس(بنزوییل استون) دی اتیل تری آمین به عنوان یون پذیر جدید برای ساخت حسگر حساس به یون جیوه(ii) با غشای پلیمری pvc بررسی شد. غشا ساخته شده حاوی بیس(بنزوییل استون) دی اتیل تری آمین، سدیم تترا فنیل فتالات، دی بوتیل فتالات و pvc با ترکیب درصد به ترتیب 21/11:4/25:2/43:60/33 بود. الکترود در محدوده غلظتی mol/l1-10 × 0/1 تا 6-10 × 0/1 پاسخ خوبی نشان داد. شیب نرنستی 1/0 ±8/29-، حد تشخیص پایین mol/l7-10 × 7/3، زمان پاسخ کوتاه کمتر از 1 ثانیه، تکرار پذیری خوب در طول 3 ماه(برای غلظت 1-10 × 0/1 برابر mv 69/0±s=)، محدوده وسیع پاسخ مستقل از تأثیر ph از 0/2 تا 5/11 از مزیت های این الکترود محسوب می شود. الکترود فوق گزینش پذیری بالایی به کاتیون جیوه نسبت به سایر کاتیون ها ازجمله یون نقره و کادمیم از خود نشان داد. از این الکترود برای تعیین یون جیوه در نمونه های حقیقی و همچنین در تیتراسیون های پتانسیومتری استفاده شد. در قسمت سوم این پروژه یک الکترود یون گزین حساس به یون داروی آمیلوراید با استفاده از جفت یون آمیلوراید با سدیم تترا فنیل بورات به عنوان یون پذیر و دی بوتیل فتالات به عنوان نرم کننده غشا جهت ساخت حسگر حساس به یون آمیلوراید با غشای پلیمری pvc بررسی شد. الکترود فوق در محدوده غلظتی mol/l2-10×0/1 تا 5-10×0/1 پاسخ خوبی نشان داد. شیب نرنستی mv 3/54-، حد تشخیص پایین mol/l6-10 × 9/9 ، زمان پاسخ کوتاه کمتر از 6 ثانیه، تکرار پذیری خوب در طول 2 ماه(برای غلظت 2-10 × 0/1 برابر mv 53/0±s=)، و محدوده وسیع پاسخ مستقل از تأثیر ph از 0/2 تا 0/7 از مزیت های این الکترود محسوب می شود. الکترود فوق گزینش پذیری بالایی به آمیلوراید نسبت به کاتیون ها، لاکتوز و سایر مواد از خود نشان داد. از این الکترود برای تعیین آمیلوراید در نمونه های حقیقی دارویی و همچنین در تیتراسیون های پتانسیومتری استفاده شد.

حسگرهای نوری در واقع وسایلی هستند که یک خصوصیت شیمیایی را از طریق یک مبدل به علامت تبدیل می کنند. این حسگرها بر خلاف حسگرهای الکتروشیمیایی تحت تاثیر مزاحمت های الکترونیکی قرار نمی گیرند. همچنین قیمت مناسب و سهولت ساخت آنها برای اندازه گیری گونه های مختلف یونی در محلولهای آبی و آلی از دیگر مزایای آنها است. در این پروژه یک حسگر نوری یونی صفحه ای برای اندازه گیری یونهای سرب(ii) و جیوه(ii) ساخته شده است. واکنشگر 4ـ هیدروکسی سالوفن به عنوان شناساگر بر روی فیلم پلیمری سلولز استات تثبیت شد. ابتدا فیلم مذکور را در محیط بازی هیدرولیز نموده تا فعال شود. سپس فیلم در محلول 4ـ هیدروکسی سالوفن قرارگرفت تا تثبیت روی آن صورت گیرد. این فیلم ها در طول موج 323 نانومتر دارای ماکزیمم جذب می باشند. ولی پس از قرارگرفتن در محلولهای سرب(ii) و جیوه(ii) به ترتیب یک ماکزیمم جذب در طول موج های 434 و 429 نانومتر ایجاد می نمایند که از میزان جذب در این طول موج ها به عنوان معیار اندازه گیری استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف مانند زمان هیدرولیز، غلظت واکنشگر، ph تثبیت، ph تشکیل کمپلکس، زمان تثبیت و زمان تماس حسگر با محلول به منظور تعیین شرایط بهینه بررسی شد. زمان پاسخ این حسگر برای رسیدن به 98% سیگنال نهایی برای سرب(ii) و جیوه(ii) به ترتیب 10 و 6 دقیقه بدست آمد. در شرایط بهینه این حسگر دارای ارتباط خطی بین مقدار جذب و لگاریتم غلظت دردامنهء (m3-10×0/1-7-10×0/1) و (m2-10´0/1-6-10×0/1) به ترتیب برای سرب(ii) و جیوه(ii) می باشد. حد تشخیص اندازه گیری سرب(ii) وجیوه(ii) به ترتیب 7-10 ×0/1 مولار(02/0 قسمت در میلیون) و 7-10×4/5 مولار(10/0 قسمت در میلیون) بدست آمد. انحراف استاندارد نسبی در غلظت های 6-10×0/1 مولار و 5-10×0/1 مولار جیوه (ii) به ترتیب برابر 6/1% و 4/2% و با غلظت های 6-10×0/1 مولار و 5-10×5/2 مولار سرب (ii) به ترتیب برابر 1/2% و 7/3% بدست آمد.

یک روش ولتامتری حساس برای اندازه گیری مجزای چهار داروی دسته فنوتیازین ها شامل کلرپرومازین، پرومازین، پرفنازین و فلوفنازین ارایه وتوسعه داده شده است. این روش بر اساس اثر کاتالیزوری متیلن بلو به عنوان یک حدواسط همگن روی اکسایش گونه های یاد شده در سطح الکترود کربن شیشه ای استوار است. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان داد که جریان کاتالیزوری این سامانه به غلظت مواد دارویی یاد شده در بالا بستگی دارد. مقادیر ph بهینه برای اندازه گیری ولتامتری هر چهار دارو برابر 6/8 بدست آمد. نمودارهای کالیبراسیون در شرایط بهینه برای کلرپرومازین، یک ناحیه خطی در محدوده غلطتی0/ 5 تا 0/70 میکرو مولار و ناحیه خطی دوم در ناحیه 0/70 تا 0/210 میکرو مولار و برای سه داروی دیگر محدوده های غلطتی0/ 5 تا 0/70 میکرو مولار و 0/70 تا 0/120 میکرو مولار به دست آمد. حد تشخیص (علامت به نوفه برابر 3) برای کلرپرومازین، پرومازین، پرفنازین و فلوفنازین به ترتیب برابر 25/2، 52/2، 08/2 و 09/2 میکرومولار است. از روش کرونوآمپرومتری برای تعیین ثابت سرعت الکتروکاتالیزوری واکنش های کاتالیزوری متیلن بلو با کلرپرومازین استفاده گردید. روش پیشنهاد شده برای تعیین مقدار دارو های یادشده در ادرار و سرم خون انسان و همچنین در آنالیز نمونه های سنتزی از داروها با نتایج رضایت بخش بکار گرفته شده است.

در این تحقیق نشان داده شد که دانسیته بالای مولکولهای پروب مسیول عدم وقوع هیبریداسیون در ss-dna-sam با دانسیته بالا نمی باشد، بلکه عدم نظم مولکولهای ss-dna سبب این امر می باشد. بدین منظور، از تکنیک نانوگرافتینگ جهت ساخت نانو ساختارهای ss-dna در ماتریکسی از مولکولهای آلکان تیول بر روی سطح طلای بسیار هموار استفاده شد. دانسیته سطحی ss-dna با تغییر پارامترهای ایجاد نانوساختار نظیر غلظتdna و تعداد خطوط روبش تغییر داده شد. از آنجا که ss-dna در مقابل ds-dna در حدود 50 برابر قابل انعطاف تر است، در اثر هیبریداسیون مولکولهای ss-dna با تبدیل به ds-dna به فرم ایستاده تبدیل می شوند. از این رو، با استفاده از اندازه گیری ارتفاع و اندازه گیری قابلیت انعطاف پذیری قبل و پس از هیبریداسیون می توان این فرایند را با اطمینان و حساست بالا و بدون نیاز به نشاندار کردن آشکارسازی کرد. مقایسه هیبریداسیون در نانوساختار ss-dna و ss-dna-sam نشان می دهد که، اگرچه در نانوساختار دانسیته بالاتر است، اما هیبریداسیون نیز راندمان بیشتری نشان می دهد. در بخش دیگر کار، یک الکترود خمیر کربنی اصلاح شده با پارا- آمینوفنول (p-apmcpe) جهت اندازه گیری داروی ضد سرطان تیوگوانین (6-tg) طراحی و ساخته شد. نتایج ولتامتری چرخه ای نشان داد که اکسایش الکتروکاتالیستی 6-tg بر روی سطح الکترود p-apmcpe در پتانسیل حدود 840 میلی ولت مثبت تر از سطح الکترود خمیر کربنی (cpe) است. نتایج ولتامتری موج مربعی نشان داد که پیک اکسیداسیون الکتروکاتالیستی 6-tg دو ناحیه خطی در محدوده 20/0 تا 0/8 و 0/8 تا 0/350 میکرو مولار با حد تشخیص 80 نانو مولار دارد. پارامترهای سنیتیکی درگیر در واکنش 6-tg با سایت فعال در الکترود p-apmcpe مانند تعداد الکترون درگیر در مرحله تعیین کننده سرعت، ثابت سرعت و ضریب نفوذ 6-tg به سطح الکترود بدست آمد. در پایان به منظور ارزیابی روش مقدار 6-tg در دو نمونه حقیقی ادرار و قرص تیوگوانین اندازه گیری شد. در بخش دیگر تحقیق از روش ولتامتری موج مربعی (swv) جهت اندازه گیری کمی داروی ضد سرطان 6-tg براساس بر همکنش آن با dsdna استفاده شده است. بر همکنش dsdna با 6-tg در محلول بافر استاتی (8/4ph=) صورت می گیرد. سپس با استفاده از روش ولتامتری عاری سازی عمل تغلیظ بر روی سطح الکترود جیوه (hmde در پتانسیل تغلیظ 10/0- و زمان تغلیظ 30 ثانیه صورت می گیرد. به دنبال آن روبش پتانسیل با استفاده از روش در دامنه پالس 20 میلی ولت پله پتانسیل 7 میلی ولت و فرکانس 50 هرتز انجام می گیرد. نتایج نشان داد که در غلظت 0/2 میلی گرم بر لیتر dsdna و در پتانسیل تغلیظ 10/0- ولت و در زمان تغلیظ 30 ثانیه بهترین حساسیت برای سیستم حاصل می شود. در این شرایط در محدود? وسیع غلظتی 9-10×4/2 تا 5-10×8/1 مولار 6-tg منحنی جریان نسبت به غلظت 6-tg خطی است. حد تشخیص 1/2 نانو مولار با استفاده از روش فوق به دست آمد. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که بر همکنش 6-tg با dsdna در فاز محلول در بافر استاتی به صورت اینترکلیشن انجام می گیرد. به منظور بررسی کار آیی سیستم در اندازه گیری نمونه حقیقی 6-tg در سرم خون و همچنین در قرصهای 6-tg مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد سیستم قابلیت و کار آیی بالایی در اندازه گیری 6-tg با مقدار کم در نمونه حقیقی دارد. در ادامه تحقیق، یک سنسور حساس جهت اندازه گیری داروی آمیلوراید بر روی الکترود گرافیت مدادی اصلاح شده با dsdna بر اساس بر همکنش dsdna با آمیلوراید ساخته شد. با استفاده از روش ولتامتری عاری سازی جذبی، dsdna در بافر استاتی بر روی الکترود تثبیت شد. با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی، اختلاف سیگنال بازهای آدنین و گوانین قبل و بعد از بر همکنش dsdna با آمیلوراید بدست آمد. در شرایط بهینه شیمیایی و دستگاهی منحنی کالیبراسیون از طریق دنبال کردن کاهش سیگنال آدنین و گوانین بعد از بر همکنش dsdna با آمیلوراید در محدوده خطی 75/0 تا 0/240 میکرومولار با حد تشخیص 5/0 میکرومولار بدست آمد. با استفاده از روش ارایه شده، انحراف استاندارد 10 اندازه گیری تکراری از دو غلظت 0/1 و 0/10 میکرومولار آمیلوراید به ترتیب 7/4 و 3/5% گزارش شد. مطالعات dpv و uv-vis به منظور بررسی مکانیسم بر همکنش دارو و dsdna انجام گرفت که نشان دهنده بر همکنش از نوع اینترکلیشن می باشد. در نهایت اثر مزاحمت گونه های مختلف در آنالیز آمیلوراید مورد بررسی قرار گرفت و مقدار آمیلوراید در نمونه های مختلف دارویی مانند قرص آمیلوراید سیترات و ادرار اندازه گیری شد.

در این پروژ? تحقیقاتی از روش الکتروکاتالیز جهت اندازه گیری کاپتوپریل، بنزرازید و لوودوپا استفاده شده است. در قسمت اول این پروژ? تحقیقاتی، اکسایش کاپتوپریل بر روی الکترود کربن شیشه ای توسط حد واسط همگن کلرپرومازین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. از تکنیک طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی، ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پیمایش خطی و کرونوآمپرومتری بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای موید آن است که: اگر چه کاپتوپریل پیک اکسایشی مشخصی در ناحیه روبش پتانسیل بین 0/0 و 10/1 ولت نسبت به الکترود مرجع کالومل را نشان نمی دهد، اما در حضور کاپتوپریل، متناظر با غلظت آن سیگنال اکسایشی کلرپرومازین افزایش می یابد. بنابراین، این افزایش جریان متناسب با غلظت کاپتوپریل، مبنای اندازه گیری کاپتوپریل توسط حدواسط کلرپرومازین قرار گرفت. برای اندازه گیری کاپتوپریل، تعدادی از پارامترهای دستگاهی و غلظتی بهینه گردید (0/5=ph وغلظت 3-10×0/1 مولار کلرپرومازین) تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم رسم گردید که ناحیه خطی 6-10×0/8 تا 3-10×0/1 مولار با حد تشخیص 6-10×9/4 مولار حاصل گردید. انحراف استاندارد نسبی برای 9 بار اندازه گیری تکراری برای غلظت 4-10×0/4 مولار 66/0 درصد حاصل شد. همچنین از تکنیک کرونوآمپرومتری برای اندازه گیری ثابت سرعت کاتالیزوری و ضریب نفوذ استفاده شد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری کاپتوپریل در نمونه های حقیقی ادرار و قرص با روش افزایش استاندارد مورد استفاده قرار گرفت. در بخش دیگر اکسایش بنزرازید و لوودوپا بر روی الکترود خمیرکربن اصلاح شده با کلرآنیل مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. از تکنیک ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پیمایش خطی، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی بعنوان تکنیک های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان داد که جریان کاتالیزوری این سامانه به غلظت مواد دارویی ذکر شده در بالا بستگی دارد. برای اندازه گیری بنزرازید و لوودوپا، تعدادی از پارامترهای دستگاهی و غلظتی بهینه گردید (0/10=ph و غلظت0/1 درصد کلرآنیل در الکترود خمیرکربن اصلاح شده با آن) تحت شرایط بهینه منحنی های تنظیم رسم گردید که ناحیه خطی 5-10×0/3 تا 4-10×0/1 و 4-10×0/1 تا 3-10×2/3 مولار با حد تشخیص 6-10×9/5 مولار برای بنزرازید و ناحیه خطی 5-10×0/5 تا 4-10×0/1 و 4-10×0/1 تا 3-10×0/5 مولار با حد تشخیص 6-10×7/4 مولار برای لوودوپا حاصل گردید. انحراف استاندارد نسبی برای غلظت های 5-10×0/5 و 4-10×0/2 مولار بنزرازید و غلظت 4-10×0/5 مولار لوودوپا به ترتیب برابر با 0/2، 5/1 و0/2 درصد حاصل شد. همچنین از تکنیک کرونوآمپرومتری برای اندازه گیری ثابت سرعت کاتالیزوری و ضریب نفوذ استفاده شد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری بنزرازید و لوودوپا در نمونه حقیقی ادرار با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت.

در این پایان نامه از نانولوله های کربنی چند دیواره (mwcnts) و نانوذرات تیتانیوم دی اکسید ( (tio2npsدر تهیه زیست حسگر بر پایه dna استفاده شد. در مرحله اول این تحقیق مقایسه ای بین دو پلی الکترولیت دارای بار مثبت، پلی دی آلیل دی متیل آمونیوم کلراید (pdda) و کیتوسان (chitosan) در افزایش تثبیت dna بر روی سطح mwcnts، tio2nps و الکترود گرافیت مداد (pge) انجام شد. در مرحله بعدی تحقیق به منظور بررسی تأثیر نوع نانو ذره در تثبیتdna بر روی سطح الکترود مقایسه ای بین mwcnts و tio2nps انجام شد. در این تحقیق با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی و دنبال کردن سیگنال اکسایشی بازهای گوانین و آدنین dsdna پس از برهمکنش با متیلن بلو به عنوان یک شناساگر، تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم رسم گردید. برای زیست حسگر pge/pdda-mwcnts/dsdna ناحیه خطی 2/0-0/10 و 0/10-0/500 میکرومولار با حدتشخیص 0/85 نانومولار و انحراف استاندار نسبی %7/4 حاصل گردید. نتایج برای زیست حسگر pge/pdda-mwcnts-tio2nps/dsdna نشان دهنده ی دو ناحیه خطی 1/0-0/10 و 0/10-0/600 میکرومولار با حدتشخیص 0/12 نانومولار و انحراف استاندار نسبی %2/3 بود. در ادامه تحقیق با استفاده از الکترودگرافیت مداد اصلاح شده با dsdna یک روش ولتامتری جدید برای اندازه‎گیری داروی آتروپین سولفات ارائه شد. پس از برهمکنش dsdna با آتروپین سولفات با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی از روی کاهش سیگنال اکسایشی بازهای گوانین و آدنین این ترکیب اندازه گیری شد. تحت شرایط بهینه منحنی تنظیم رسم گردید که دو ناحیه خطی 6/0-0/30 و 0/30-0/600 میکرومولار با حدتشخیص 0/30 نانومولار و انحراف استاندارد نسبی %4/3 به دست آمد. از روش ارائه شده برای اندازه گیری آتروپین سولفات در نمونه های حقیقی پلاسما و ادرار استفاده شد.

در این تحقیق ابتدا یک زیست حسگر بر پایه ی dna ساخته شد. این زیست حسگر با استفاده از الکترود مغز مداد و نانولوله های کربنی چند لایه به عنوان یک بستر مناسب برای تثبیت یک لایه ی نازک از dna جهت افزایش سطح الکترود، افزایش هدایت الکتریکی، دقت و حساسیت بیشتر زیست حسگر تهیه شد. در ساخت زیست حسگر یا الکترود گرافیت اصلاح شده با نانو لوله-های کربنی چند لایه و dnaتمام پارامترهای موثر در آماده سازی بهینه شد. این زیست حسگر(dna/mwcnts–pdda/pge) ساده و جدید بر اساس برهمکنش مواد با dna عمل می کند؛ که با این قابلیت می توان به اندازه گیری مقادیر کم و بررسی رفتاری و مکانیسم مواد سرطان زا پرداخت. در قسمت اول این تحقیق با استفاده از زیست حسگر بر پایه ی dna ساخته شده به اندازه گیری مقادیر کم یک رنگ سرطان زای آزو با نام عمومی کرایسویدین پرداخته شد. مرحله ی برهمکنش زیست حسگر با کرایسویدین در بافرte با0/7ph= انجام گرفت و در مرحله ی بعد جهت اندازه گیری سیگنال آدنین و گوانین dna و سیگنال خود رنگدانه ی کرایسویدین از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی در بافر استاتی با 8/4 ph= استفاده شد. نتایج حاصل از ولتامتری پالس تفاضلی تحت شرایط بهینه نشان داد که جریان سیگنال های آدنین و گوانین بعد از برهمکنش کرایسویدین با زیست حسگر، کاهش یافته و در مقابل جریان سیگنال اکسایش خود رنگدانه کرایسویدین افزایش می یابد. با دنبال کردن کاهش مقدار جریان سیگنال آدنین و گوانین و رسم منحنی تنظیم برای هر یک از آن ها دو ناحیه خطی از80/0- 05/0 و00/20-50/ 1 میکروگرم بر میلی لیتر و حد تشخیص03/0 میکروگرم برمیلی لیتر به دست آمد. این زیست حسگر به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مقادیر کم از این رنگدانه در نمونه های حقیقی مانند پودر گوجه-فرنگی، ماهی، دو نوع سس گوجه فرنگی وآب صنعتی به کار برده شد. در بخش دیگری از این تحقیق به وسیله ی زیست حسگر ساخته شده و تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی و طیف نگاری امپدانس(eis) به بررسی سمیت، رفتار و مکانیسم عمل ویتامین k3 یا منادیون به عنوان یک ترکیب ضد سرطانی در حضور کاهنده های متفاوت مانند nadh و ویتامینc، در شرایط مختلف پرداخته شد. در این قسمت با دنبال کردن تخریب dna موفق به اثبات و بررسی مکانیسم این ترکیب در تولید رادیکال های آزاد و خاصیت ضد سرطانی منادیون در حضور عامل کاهنده شدیم. در این قسمت از پروژه از منادیون به عنوان نماینده ای از ترکیبات کینونی استفاده گردید. نتایج این قسمت از تحقیق نشان داد که می توان از ولتامتری پالس تفاضلی و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی به عنوان دو تکنیک مناسب و جایگزین برای مقایسه کمی و کیفی معرف های مختلف در تخریب dna و بررسی مکانیزم تخریب استفاده نمود. کلمات کلیدی: زیست حسگر، ولتامتری پالس تفاضلی، کرایسویدین، منادیون.

همانطور که ذکر شد در بخش اول اکسایش سیکلوهگزن مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور هیبریدهای مایع یونی-هتروپلی اسید سنتز شدند. از مایعات یونی بر پایه متیل ایمیدازولیوم و هتروپلی اسیدهای کیگنی فسفومولیبدیک اسید و فسفوتنگستیک اسید جهت سنتز هیبریدهای مایع یونی-هتروپلی اسید استفاده شد و پس از جایگزینی هیدروژن/ هیدروژن های هتروپلی اسید توسط بخش کاتیونی مایع یونی کاتالیزورهای مربوطه سنتز گردیدند. جهت شناسایی کاتالیزورهای سنتز شده از آنالیزهایی چون sem ،tg ، xrd، bet و ft-ir بهره گرفته شد. در مرحله بعد پس از حصول اطمینان از سنتز کاتالیزورهای هیبریدی مایع یونی-هتروپلی اسید، فعالیت کاتالیروری آنها در واکنش اکسایش سیکلوهگزن با استفاده از هیدروژن پراکسید و اکسیژن مولکولی بررسی شد. بهترین راندمان و گزینش پذیری نسبت به محصول آدیپیک اسید با اکسنده هیدروژن پراکسید و کاتالیزور 1-بوتیل-3-متیل-ایمیدازولیوم دی هیدروژن فسفو تنگستات حاصل شد. با استفاده از این کاتالیزور و با کمک اکسیژن مولکولی به عنوان اکسنده در محیط آبی بالاترین راندمان و گزینش پذیری نسبت به محصول 2-سیکلوهگزن-1–اُن به دست آمد. به منظور رسیدن به بالاترین راندمان و گزینش پذیری تمامی عوامل موثر بر واکنش از جمله دما، زمان، مقدار کاتالیزور، نسبت اکسنده به سیکلوهگزن و فشار اکسیژن بهینه سازی شد. همچنین در ادامه این بخش اکسایش سیکلوهگزن با استفاده از نانو ذرات طلای سنتز شده بر روی بستر کیتوسان تیول دار نیز مورد بررسی قرار گرفت. پس از حصول اطمینان از سنتز نانو ذرات و شناسایی کاتالیزور با استفاده از آنالیزهایی چون xps، tem، bet، ft-ir، chns و uv-vis، فعالیت کاتالیزوری ماده سنتز شده در اکسایش سیکلوهگزن در شرایط بدون حلال و اکسیژن مولکولی به عنوان اکسنده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تمام عوامل موثر بر واکنش همچون دما، زمان، فشار اکسیژن و مقدار کاتالیزور بهینه سازی شد. بهترین راندمان و گزینش پذیری تحت شرایط بهینه نسبت به محصول 2-سیکلوهگزن-1-اُن به دست آمد. در بخش دوم این رساله با توجه به اهمیت حسگرها در تعیین گونه های حیاتی بدن، تصمیم گرفته شد تا با سنتز نانو ذراتی چون طلا و مس، رفتار الکتروکاتالیزوری آنها به عنوان حسگر آب اکسیژنه و گلوکز تحت شرایط غیر آنزیمی مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور هیبریدهای مشتق کیتوسان-گرافیت و مشتق کیتوسان- نانو لوله کربن سنتز شده و نانو ذرات فلزی بر روی این بسترها سنتز و تثبیت گردیدند. استفاده از کیتوسان به دلیل ماهیت غیر رسانای آن و بنابراین نداشتن پاسخ الکتروشیمیایی و حساسیت مطلوب توصیه نمی شود، بنابراین با سنتز هیبریدی از کیتوسان و مشتقات آن به همراه گرافیت یا نانو لوله کربن می توان به این مشکل غلبه کرد. به منظور بررسی نقش بستر در سنتز و توزیع نانو ذرات از لیگاندهای مختلفی چون 1،2- دی اتان تیول و دی اتیلن تری آمین برای اصلاح کیتوسان استفاده شد. شناسایی بسترهای سنتز شده توسط تکنیک هایی چون chn، bet و xps صورت گرفت. همچنین پس از سنتز نانو ذرات بر روی بسترهای مربوطه، نانو کاتالیزورها حاصل شده توسط آنالیزهای چون xps، tem و bet مورد شناسایی قرار گرفتند. در مرحله بعد رفتار الکتروکاتالیزوری نانو ذرات طلا در واکنش های الکترواکسایش گلوکز و آب اکسیژنه و نانو ذرات مس در واکنش های الکترواکسایش گلوکز و الکتروکاهش آب اکسیژنه با استفاده از ولتاموگرام های چرخه ای آنها مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز نمونه حقیقی برای بررسی امکان استفاده از الکترود اصلاح شده از لحاظ کاربردی نیز نشان داد که حسگرهای جدید سنتز شده در تعیین گونه هایی چون آب اکسیژنه و گلوکز داراری پاسخ آمپرومتری مطلوبی بوده و بنابراین روش پیشنهادی در استفاده از این حسگرها روشی ساده همراه با گزینش پذیری بالا و دقیق می باشد.

یک روش الکتروشیمیایی حساس برای اندازه گیری روتین بر اساس تغلیظ کمپلکس آن با مس بر سطح الکترود قطره جیوه آویزان برای مدت 80 ثانیه پیشنهاد شده است کمپلکس تغلیظ شده بوسیله ولتامتری موج مربعی عارسازی کاتدی اندازه گیری شده است اثر پارامترهای مختلف تاثیرگذار بر حساسیت روش شامل ph،غلظت مس، پتانسیل تغلیظ، زمان تغلیظ و سرعت روبش پتانسیل بررسی شدند. شرایط بهینه انتخاب شده شامل ph=6، غلظت مس 0/6 نانوگرم بر میلی لیتر، پتانسیل تغلیظ 50/0-ولت و سرعت روبش پتانسیل 40/0 ولت بر ثانیه هستند. تحت شرایط بهینه و برای زمان تغلیظ 80 ثانیه، جریان پیک در پتانسیل حدود 03/0- ولت وابسته به غلظت روتین در دامنه غلظتی 0/82-0/2 نانومولار می باشد. حد تشخیص علمی روش برابر 5/1 نانومولار می باشد روش مذکور برای اندازه گیری روتین در برخی از نمونه های سنتزی، چای سبز و ترکیبات دارویی بطور رضایت بخشی بکار برده شد. ضریب نفوذ، ثابت تشکیل کمپلکس و تعداد الکترونهای مبادله شده در واکنش الکتروشیمیایی کمپلکس نیز محاسبه شد. یک روش مجزا برای اندازه گیری تریپتوفان و هیستیدین بوسیله ولتامتری عاریسازی جذبی کاتدی به کمک روش افزایش استاندارد نقطه h پیشنهاد شده است. براین اساس کمپلکسهای تریپتوفان و هیستیدین با مس بر سطح الکترود قطره جیوه آویزان تغلیظ شده اند. سپس گونه های تغلیظ شده بوسیله ولتامتری موج مربعی احیا شده اند و جریان پیکها اندازه گیری شده اند. اثر پارامترهای مختلف تاثیرگذار بر حساسیت روش شامل ph، غلظت مس، پتانسیل تغلیظ، زمان تغلیظ و سرعت روبش پتانسیل توسط روش یک آزمایش در یک زمان و شبکه عصبی مصنوعی بررسی شدند. تحت شرایط بهنیه، جریان پیکها در پتانسیلهای حدود 05/0+و 30/0- ولت به ترتیب وابسته به غلظتهای تریپتوفان و هیستیدین در دامنه غلظتی 220-5 و 1200 100 نانومولار می باشد. بهینه سازی پارامترها بوسیله یک آزمایش در یک زمان نشان داد که در پتانسیل تغلیظ 10/0 ولت (نسبت به مرجع agcl-ag)، جریان پیک تنها وابسته به غلظت تریپتوفان است نتایج بهینه سازی توسط شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که در پتانسیل تغلیظ 06/0- ولت، جریان پیک وابسته به غلظتهای تریپوفان و هیستیدین است. بنابراین از روش افزایش استاندارد نقطه h برای تفکیک ولتاموگرامهای همپوشانی شده به منظور اندازه گیری هیستیدین در حضور تریپتوفان استفاده شده است روش مذکور برای اندازه گیری تریپتوفان و هیستیدسن در برخی از نمونه های سنتزی و حقیقی بطور رضایت بخشی بکار برده شده است.یک روش مطمئن، گزینشی و حساس برای اندازه گیری همزمان کاپتوپریل و تیوگوانین براساس ولتامتری عاری سازی جذبی کمپلکسهای کاپتوپریل-مس و تیوگوانین-مس بر سطح الکترود قطره جیوه آویزان ارائه شده است در این روش کاپتوپریل و تیوگوانین بر سطح الکترود قطره جیوه آویزان در حضور مس برای مدت 90 ثانیه تغلیظ شده است. سپس گونه های تغلیظ شده بوسیله ولتامتری تفاضل پالسی احیا شده و جریان پیکها اندازه گیری شده اند. اثر پارامترهای مختلف تاثیرگذار بر حساسیت روش شامل ph، غلظت مس، پتانسیل تغلیظ، زمان تغلیظ و سرعت روبش پتانسیل بررسی شدند. شرایط بهینه انتخاب شده برای اندازه گیری همزمان کاپتوپریل و تیوکوانین شامل 5/3=ph، غلظت مس 45 نانوگرم بر میلی لیتر، پتانسیل تغلیظ 10/0- ولت و سرعت روبش پتانسیل 06/0 ولت بر ثانیه هستند. تحت شرایط بهینه و برای زمان تغلیظ 90 ثانیه، جریان پیکها در پتانسیلهای حدود 15/0- و 40/0- ولت به ترتیب وابسته به غلظتهای تیوگوانین و کاپتوپریل در دامنه های غلظتی 0/180-15/0و0/100-5/0 نانومولار می باشد. حد تشخیص تیوگوانین و کاپتوپریل به ترتیب 03/0 و 2/0 نانومولار بدست آمد. روش مذکور برای اندازه گیری تیوگوانین و کاپتوپریل در برخی از نمونه های سنتزی، ترکیبات دارویی و سرم خون بطور رضایت بخشی بکار برده شده است. ولتامتری موج مربعی برای اندازه گیری لوزارتان و تریامترن در بافر بریتون-رابینسون در 3=ph حاوی 0/30 نانوگرم بر میلی لیتر مس ارائه شده است. لوزارتان به تنهایی قادر به احیا گونه بر سطح الکترود قطره آویزان جیوه نیست ولی در حضور مس یک پیک جدید به دلیل تشکیل کمپلکس بین آن دو در پتانسیل حدود 30/0-ولت در زمان تغلیظ 80 ثانیه مشاهده می شود. مس هیچ گونه اثری بر جریان حاصل از تریامترن ندارد. دامنه غلظی منحنی کالیبراسیون برای کمپلکس لوزارتان-مس در گستره 0/270-0/30 نانومولار و برای تریامترن در دو گستره 2000-5/0 و 400-200 نانومولار می باشد. روش مذکور برای اندازه گیری همزمان لوزارتان و تریامترن در برخی از نمونه های سنتزی، ترکیبات دارویی و ادرار بطور رضایت بخشی بکار برده شده است. در ادامه پارامترهای ترمودینامیکی شامل نسبت استوکیومتری، ثابت تشکیل کمپلکس لوزارتان-مس، تعداد الکترونهای مبادله شده در سیستم و تعداد پروتونهای مبادله شده نیز محاسبه شدند.برهمکنش کمپلکس مورین-بیسموت با dna جگر خوک با استفاده از متیلن بلو به نوان یک ردیاب طیفی و به کمک روشهای اسپکتروفوتومتری، اسپکتروسکوپی فلورسانس و ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. شدن فلورسانس کمپلکس مورین-بیسموت در حضور dna افزایش یافته است در حالی که شدت فلورسانس مورین تنها در اثر اضافه کردن dna کاهش یافته است. علاوه بر آن خاموشی فورسانس مربوط به ترکیب کمپلکس dna در حضور متیلن بلو تائیدی بر جانشین شدن متیلن بلو به جای کمپلکس می باشد نتایج ولتامتری چرخه ای وجود مکانیزم نفوذ بین رشته ای را در این مورد اثبات می کند. به عبارت دیگر نتایج حاصل از تکنیکهای اسپکتروسکوپی و الکتروشیمیایی نشان دهنده برهمکنش مورین-بیسموت از طریق نفوذ بین رشته ای با dna بوده و پابت پیوند آن 10 به توان 4 ضربدر 8/2 لیتر بر مول بدست آمده است در حالی که برهمکنش مورین تنها از نوع الکتروستاتیکی می باشد.

در این پروژه یک زیست حسگر الکتروشیمیایی بر پایه dna تهیه و سپس از آن جهت مطالعه برهمکنش ترکیبات دارویی فنازوپیریدین و دی پن سیل آمین با dna استفاده شد. برای ساخت زیست حسگراز نانولوله های کربنی چند لایه (mwcnts) و پلی الکترولیت کیتوسان استفاده و تمام پارامترهای موثر بر تهیه این زیست حسگر از قبیل مدت زمان قرار دادن الکترود در محلول نانوذره، مقدار نانو ذره و همچنین مقدار پلی الکترولیت بهینه شد. برهمکنش بین فنازوپیریدین و ds-dna با استفاده از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی بر روی الکترود گرافیت مدادی اصلاح شده با mwcnts و ds-dna مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون از طریق دنبال کردن سیگنال آدنین و گوانین ds-dna قبل و پس از برهمکنش با فنازوپیریدین رسم گردید. منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی 0/1-01/0 و 0/50-0/1 میکروگرم بر میلی لیتر و حد تشخیص روش 003/0 میکروگرم بر میلی لیتر بدست آمد. در نهایت اثر مزاحمت گونه های مختلف در آنالیز فنازوپیریدین مورد بررسی قرار گرفت و مقدار آن در نمونه های حقیقی اندازه گیری شد. در بخش بعدی به بررسی تخریب dna ناشی از d-پن سیل آمین در حضور یون فلزی آهن(???) پرداخته شد. این بررسی با استفاده از الکترود ds-dna/chit-mwcnt/pge و تکنیک های طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری پالس تفاضلی انجام شد. در شرایط بهینه، منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی 0/3-05/0 و 0/150-0/3 میکروگرم بر میلی لیتر با حد تشخیص 005/0 میکروگرم بر میلی لیتر بدست آمد. نتایج حاصل از اندازه گیری این ترکیب در نمونه های حقیقی نشان داد که سیستم قابلیت و کارایی بالایی در اندازه گیری با مقادیر کم در نمونه حقیقی دارد. کلمات کلیدی: فنازوپیریدین، d-پن سیل آمین، ds-dna، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، ولتامتری پالس تفاضلی.

در این تحقیق یک زیست حسگر الکتروشیمیایی جدید جهت بررسی برهمکنش گلوتاتیون و نارینگین با dna و اندازه گیری آن ها در نمونه های حقیقی ارائه شده است. در تهیه این زیست حسگر از نانو لوله های کربنی چند دیواره ای ((mwcnts با ساختار نانومتری استفاده شده استdna . به عنوان یک پلی آنیون آب دوست می تواند با تشکیل پیوند های کووالانسی و غیر کووالانسی روی mwcnts تثبیت شود. در ابتدا سطح الکترود گرافیت مداد pge) ) فعال شد. سپس از یک پلیمر کاتیونی برای پخش کردن mwcnts روی سطح pge استفاده شد. این پلیمر کاتیونی به تثبیت dna بر روی mwcnts و الکترود گرافیت مدادی کمک می کند. با بهره گیری از زیست حسگر ساخته شده و روش ولتامتری پالس تفاضلی عوامل موثر بر حساسیت روش از جمله غلظت dna، مقدار mwcnts، مدت زمان تثبیت dna روی سطح الکترود، مدت زمان بر همکنش ترکیبات موردنظر با dna و...... بهینه شد. سپس تحت شرایط بهینه مقدار نارینگین وگلوتاتیون در نمونه های حقیقی اندازه گیری شد. با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی منحنی تنظیم برای دو ترکیب نام برده بدست آمد.برای نارینگین منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی80/5-058/ و 0/580-80/5 میلی گرم بر لیتر با حد تشخیص 0103/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد. برای گلوتاتیون منحنی تنظیم در دو محدوده غلظتی 07/3-0307/0 و3/307-07/3 میلی گرم بر لیتر با دو شیب متفاوت و حد تشخیص 0071/0 میلی گرم بر لیتر حاصل شد. گزینش پذیری روش برای تعیین ترکیبات مورد نظر در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیری نارینگین در آب میوه مرکبات و گلوتاتیون در نمونه های ادرار و پلاسما نشان داد که سیستم قابلیت و کارآیی بالایی در اندازه گیری مقادیر کم دارد.

در این پایان نامه از کامپوزیت پلی پیرول-سل ژل برای ساخت جاذب spme بر روی سیم استیل استفاده شده است. . روش spme روشی بسیار ساده، ارزان قیمت، سریع و همراه با مصرف کم حلال های گران قیمت و سمی است. از روش الکتروشیمیایی برای نشاندن جاذب روی سیم استیل استفاده شد. روش های الکتروشیمیایی ساده و تکرارپذیر جهت ساختن جاذب است. پس از آن آفت کش دیازینون توسط روش ریزاستخراج فاز جامد به صورت غوطه وری مستقیم، استخراج و با دستگاه طیف-سنج تحرک یونی با منبع یونیزاسیون تخلیه کرونا اندازه گیری شد.. برای استخراج، پارامترهای غلظت نمک، ph، دمای استخراج، دمای محفظه تزریق و زمان استخراج مطالعه شد. بهترین راندمان استخراج در غلظت 20 درصد nacl، ph برابر با 0/6 ، دمای استخراج 75 درجه، دمای محفظه تزریق 220 درجه و زمان استخراج 25 دقیقه مشاهده شد. منحنی تنظیم در نمونه-های آب دیونیزه، آب زیرزمینی و نمونه انگور رسم شد. در نمونه های آب دیونیزه و آب زیرزمینی محدوده خطی از 2/0 تا 0/20 میکروگرم بر لیتر وr^2 بهترتیب برابر با 9893/0 و 9932/0 محاسبه شد. برای نمونه انگورا محدوده خطی از 0/3 تا 0/200 میکروگرم بر لیتر و r^2 برابر 9903/0 به دست آمد. حد تشخیص در نمونه های آب زیرزمینی و انگور به ترتیب برابر 09/0 و 3/1 میکروگرم بر لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی در آنالیز نمونه آب زیرزمینی و انگور به ترتیب 8 و 9 درصد به دست آمد. با استفاده از سیستم مذکور، یک روش مناسب برای اندازه گیری مقادیر ناچیز آفت کش دیازینون در نمونه های انگورو آب زیرزمینی ارائه شد که نتایج مطلوبی با درصد بازیابی 98-71 درصد بدست آمد.

چکیده به دلیل انتخابی نبودن اغلب روشهای آنالیز جهت آنالیز انتخابی برخی از داروها،نیاز به جداسازی اولیه وجود دارد که علاوه بر کاهش دقت روش باعث صرف هزینه و وقت زیادی خواهد شد. لذا ارائه روش آنالیزی سریع جهت برخی از داروها به دلیل اهمیت تعیین وضعیت توزیع آن در مایعات بیولوژیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پایان نامه یک حسگر الکتروشیمیایی با بکارگیری روشهای اصلاح سطح الکترود مغز مداد با استفاده از نانولوله های کربنی فعال شده و در ادامه با ایجاد سایت های پیوندی ویژه برای مولکول پاپاورین از طریق نشاندن الکتروشیمیایی پلیمر قالب مولکولی به منظور افزایش گزینش پذیری و پس ازآن با استفاده از نانوذرات طلا به منظور ارتقای حساسیت برای اندازه گیری پاپاورین ساخته شد. پس از انجام مطالعات رفتاری و بهینه سازی پارامترهای موثر، از آن برای اندازه گیری پاپاورین در ناحیه غلظتی 0/1 تا 0/5000 نانومولار و با حدتشخیص 4/0 نانومولار استفاده شد. در نهایت کارایی این حسگر ساخته شده در اندازه گیری آنالیت در نمونه های حقیقی پلاسما و ادرار انسان بطور موفقیت-آمیزی آزموده شد. نتایج نشان داد که حسگر ساخته شده از مزایایی چون حساسیت گزینش پذیری، سرعت پاسخ دهی بالا و سادگی تجهیزات به کار برده شده برای تعیین پاپاورین برخوردار است و امکان استفاده از آن در کاربردهای کلینیکی وجود دارد. کلمات کلیدی حسگر الکتروشیمیایی، الکترود مغز مداد، نانولوله های کربنی چند دیواره فعال شده، پلیمر قالب مولکولی، نانوذرات طلا، ولتامتری، پاپاورین

در این پروژه با استفاده از کمپلکس بیس( متیل-سل) دی پروپیلن تری آمین مس(ii)[cu(me-sal)2dpt] به عنوان حامل خنثی در غشای pvc، الکترود حساس به یون تیوسیانات ساخته شد. درصد نسبی ترکیبات در غشای بهینه شده حاوی )3/30 5/58: 6/5: 6/5pvc/ :dbp:ionophore:mtoac ( است. الکترود تهیه شده دارای پاسخ نرنستی 5/60- در محدوده خطی m1-10×0/1-5-10×0/1، ناحیه ph کاربردی 5/10-5/3 ، زمان پاسخ دهی کمتر از 15 ثانیه و حد تشخیص m6-10× 1/8 می باشد. با به کار بردن لیگاند 4- هیدروکسی سالوفن به عنوان حامل خنثی در غشای پلیمری الکترود حساس به یون کادمیم تهیه شد. غشای بهینه دارای ترکیب درصد نسبی )7/28:2/63:7/4: 3/3/ pvc:dbp:ionophore:natbp ( می باشد. الکترود ساخته شده دارای شیب نرنستی 1/30- در ناحیه خطی m 1-10×0/1-6-10×0/1، محدوده ph 1/8-8/2، زمان پاسخ دهی کمتر از 20 ثانیه و حد تشخیص m7-10×4/8 می باشد.

چکیده: هدف اصلی انجام این پروژه اندازه گیری سورفکتانت کاتیونی نظیر ستیل تری متیل آمونیوم برمید به دو روش متفاوت می باشد . روش اول که براساس تشکیل زوج یون با معرف رنگی اریوکروم بلاک t در محیط بازی است که میزان پیشرفت واکنش توسط روش اسپکتروفتومتری و با اندازه گیری جذب در طول موج 708 نانومتردنبال شده است. حد تشخیص محاسباتی 0/3 میکرو مولار بوده و منحنی درجه بندی در شرایط بهینه در دامنه غلظتی 30 تا 300 میکرومولار و 300 تا 5000 میکرومولار خطی می باشد. انحراف استاندارد نسبی برای مقادیر ستیل تری متیل آمونیوم برمید 0/20 ،0/60، 0/200 میکرو مولار به ترتیب برابر با 4/3 ، 2/1 و3/1 در صد می باشد. اثر یونهای مزاحم در اندازگیری ستیل متیل آمونیوم برمید بررسی گردید. با روش فوق میزان ستیل تری متیل آمومنیوم برمید موجود در شامپو نرم کننده، آب شرب، آب رود خانه و آب استخر اندازه گیری گردید ونتایج قابل قبولی بدست آمد. در روش دوم از تزریق در جریان پیوسته جهت اندازگیری ستیل تری متیل آمونیوم برمید استفاده شده است که اساس آن تشکیل زوج یون با معرف رنگی اریوکروم بلاک t در محیط بازی است و میزان پیشرفت واکنش به روش اسپکتروفتومتری و با اندازه گیری جذب در طول موج 708 نانومتر دنبال شده است. تحت شرایط بهینه، منحنی در جه بندی در ناحیه غلظتی 20 تا200 میکرو مولار خطی بوده وحد تشخیص در این روش 0/1 میکرومولار می باشد. انحراف استاندارد نسبی برای غلظتهای 0/40، 0/100، 0/400 میکرومولار در 5 اندازه گیری متوالی به ترتیب 1/1، 1/1، 8/0 در صد بود. تاثیر یون های بالقوه مزاحم در اندازه گیری ستیل تری متیل آمونیوم برمید بررسی شد. قابلیت روش در اندازه گیری ستیل تری متیل آمونیوم برمید موجود در نمونه های شامپو نرم کننده، آب شرب، آب رودخانه و آب استخر مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج رضایت بخشی حاصل شد.

این تحقیق شامل دو بخش کلی بوده، که در بخش اول تهیه یک سنسور الکتروشیمیایی با حساسیت بالا برای اندازه گیری ترکیبات دارویی مانند گلوتاتیون و اسکوربیک اسید در نمونه های دارویی و بیولوژیک با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانومواد و حدواسط های الکتروفعال گزارش خواهد شد. و در بخش دوم حسگر اصلاح شده با نانولوه کربنی عامل دار و پلی پیرول به همراه dna برای آنالیز ترکیبات دارویی است. در وحله اول نانو کامپوزیتی مانند اکسید روی/نانولوله کربنی و آهن/پلاتین/نانولوله کربنی را سنتز کرده و با روش های مختلف مثل xrd و tem شناسایی خواهند شد. در مرحله دوم نانو کامپوزیت سنتز شده را در تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده به عنوان یک سنسور ولتامتری با حساسیت و گزینش پذیری بالا برای اندازه گیری ترکیبات دارویی به کار برده خواهد شد. اکسیداسیون حدواسط ترکیبات با الکترود اصلاح شده را توسط روش های ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین مقدار ثابت سرعت کاتالیزوری(k) و ضریب نفوذ(d) ترکیبات را محاسبه خواهد شد. به وسیله ی ولتامتری موج مربعی ترکیبات با الکترود اصلاح شده دامنه رنج خطی و حد تشخیص معین خواهدشد. در بخش دوم نیز الکترود مغز مداد اصلاح شده با نانولوله های کربنی عامل دار و پلی پیرول تهیه شده و dna در سطح آن تثبیت می شود. در نهایت برهمکنش dna با داروی 6-مرکاپتوپورین مختلف مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

در این پروژه جهت ارتقای کارایی و حساسیت اندازه¬گیری حسگرهای الکتروشیمیایی از انواع نانومواد، برای اصلاح الکترودهای شناساگر استفاده شده است. به جهت ساخت حسگر برای اندازه¬گیری داروی دکسترومتورفان، سطح الکترود گرافیت مدادی به منظور افزایش سطح و ایجاد بستر مناسب برای نشاندن اصلاحگر پیش فعال شده و سپس جهت اصلاح سطح از سوسپانسیون¬های pdda-cds، pdda-mwcnts و pdda-mwcnts-cds استفاده شد. پس از بررسی¬های صورت گرفته بر روی الکترودهای اصلاح شده، الکترود pdda-mwcnts-cds/pge بواسطه برتری¬های ذکر شده نسبت به سایر الکترودها، به عنوان الکترود بهینه انتخاب شد. این ویژگی¬ها شامل: افزایش سطح و هدایت الکتریکی قابل ملاحظه، کاهش مقاومت انتقال بار و افزایش جریان اکسایش دکسترومتورفان نسبت به دیگر الکترودهای اصلاح شده می¬باشد. اصلاح الکترود گرافیت مدادی توسط نانولوله¬های کربنی اصلاح شده با نقاط کوانتومی کربنی و استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی، منجر به ارتقای قابل ملاحظه ارقام شایستگی روش¬های تجزیه¬ای و بهبود قابل ملاحظه سینتیک انتقال الکترون واکنش¬های الکتروشیمیایی شد. با استفاده از الکترود pge اصلاح شده با pdda-mwcnts-cds داروی دکسترومتورفان با حد¬تشخیص نزدیک به 19/0 میکرومولار و ناحیه خطی 600-0/2 میکرومولار اندازه¬گیری شد.

در این پایان¬نامه از نانولوله¬های کربنی چنددیواره و نقاط کوانتومی کربنی در تهیه¬ی حسگر ولتامتری بهره گرفته¬شد. در مرحله¬ی اول این پروژه، ابتدا نقاط کوانتومی کربنی از کیتوسان تحت شرایط اتوکلاو درون کوره، تولید و اثبات سنتز آن با استفاده از روش¬های فلورسانس، ft-ir مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله¬ی دوم، الکترود گرافیت مدادی پیش فعال شده درون سوسپانسیون¬های متشکل از نقاط کوانتومی کربنی و نانولوله¬های کربنی چنددیواره به همراه پلی¬الکترولیت دارای بار مثبت، پلی¬دی¬آلیل¬دی¬متیل آمونیوم کلراید، قرار داده شد و پس از دنبال کردن جریان اکسایشی متادون توسط روش ولتامتری چرخه¬ای، هم¬چنین مطالعه¬ی امپدانس الکتروشیمیایی و بررسی موروفولوژی سطوح الکترودها توسط تصاویر fe-sem، الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت pdda-cds-mwcnts به منظور استفاده در مراحل بعدی گزینش شد. در مرحله¬ی بعدی، با استفاده از دو روش ولتامتری چرخه¬ای و ولتامتری پالس تفاضلی، پارامترهای موثر بر حساسیت روش، بهینه و منحنی تنظیم تحت شرایط بهینه¬ی غلظتی و دستگاهی رسم شد. هم¬چنین قابلیت روش ارائه شده برای اندازه¬گیری متادون در نمونه¬های حقیقی پلاسما و ادرار با استفاده از روش بازیابی، بررسی گردید.

در بخش اول این پژوهش از نانو صفحات گرافنی جهت افزایش سطح و در نتیجه افزایش میزان تثبیت dna دو رشته بر روی سطح در تهیه ی یک زیست حسگر استفاده شده است. در این قسمت از اکریدین نارنجی به عنوان یک مدل برای آسیب رساندن به dna استفاده شد و اثر سه آنتی اکسیدان از دسته ی آنتی اکسیدان های فلاونول (کامپفرول، فیستین و مایریستین) برای جلوگیری از صدمات وارده بر dna بررسی شده است. به واسطه تمایل بالای اکریدین نارنجی به نوکلئیک اسید ها و توانایی میان کنش با dna دو رشته و ایجاد برهمکنش باdna تک رشته، قادر به خمیدگی ساختار dna شده که اگر این اثرات ترمیم نشوند باعث ایجاد جهش های ژنتتیکی و سرطان می شود. در این بخش یک روش ساده و ارزان برای شناسایی این صدمات و اندازه گیری اثرات جلوگیری کننده ارائه شده است. بدین منظور کاهش جریان پاسخ بازهای آنین و گوانین به عنوان ردیاب استفاده شده است. در ادامه برای تأیید روش الکتروشیمیایی از روش طیف سنجی فلورسانس مولکولی نیز استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعات الکتروشیمیایی و مطالعات آماری انجام شده بر روی پاسخ های فلورسانسی گویای آن بودند که آنتی اکسیدان کامپفرول اثری بهتر نسبت به فیستین و آن هم نسبت به مایریستین دارد. هدف از بخش دوم پژوهش سنتز کاتالیست های جدید با کاهش مصرف پلاتین در جهت تولید هیدروژن است. الکترود های اصلاح شده با [pw11nio39]5- @ pdda- f-cnts و [pw11nio39]5- @ pdda- rgo تهیه و به جهت کاهش مصرف پلاتین از روش جابه جایی خود به خودی استفاده شده است. رفتار الکتروکاتالیستی و الکتروشیمیایی آن ها با استفاده از روش ولتامتری پیمایش خطی و طیف امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. الکترود های اصلاح شده با کاتالیست ها، قبل و بعد از جابه جایی خود به خودی در زمان کارکرد طولانی مدت، پایداری خوبی در محیط سولفوریک اسید 5/0 مولار در دمای اتاق نشان داده اند. کاتالیست تثبیت شده بر روی بستر نانو لوله های کربنی کارایی بهتری نسبت به بستر نانو صفحات گرافن نشان داده است.

در این پروژه تحقیقاتی، یک روش ساده و انتخاب پذیر جهت توسعه یک زیست حسگر بر پایه dna برای اندازه گیری فورازولیدون استفاده شد. این زیست حسگر با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذره ی تیتانیوم دی اکسید بر روی گرافن اکسید کاهش یافته (tio2-rgo/cpe) به عنوان یک بستر مناسب برای تثبیت dna دو رشته ای جهت افزایش هدایت الکتریکی و افزایش سطح الکترود به کار برده شد. این زیست حسگر ساده و ارزان قیمت برای برهمکنش فورازولیدون با dna استفاده شد. در بخش اول این پروژه با استفاده از زیست حسگر بر پایه ی dna، به اندازه گیری مقادیر کم فورازولیدون که یک داروی ضد باکتری از طبقه نیتروفوران است پرداخته شده است. در ساخت این زیست حسگر تمامی پارامترهای دستگاهی و پارامترهای موثر در آماده سازی بهینه شدند. برهمکنش بین dna و فورازولیدون روی سطح الکترود ds-dna/tio2-rgo/cpe بر اساس کاهش سیگنال آدنین و گوانین مورد مطالعه قرار گرفت. جهت اندازه گیری سیگنال آدنین و گوانین از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی در بافر استاتی (8/4ph=) استفاده شد. نتایج حاصل از ولتامتری پالس تفاضلی در شرایط بهینه نشان داد که جریان سیگنال های آدنین و گوانین بعد از برهمکنش با فورازولیدون کاهش می یابد که جهت بررسی های کمی به کار برده شد. منحنی تنظیم با دنبال کردن کاهش جریان آدنین و گوانین با دو ناحیه خطی برای هریک از آن ها در محدوده ی 00/1-0/10 و0/10-0/150 پیکومولار و با حد تشخیص 55/0 و 43/0 پیکومولار به ترتیب براساس گوانین و آدنین به دست آمد. انحراف استاندارد برای پنج اندازه گیری در غلظت 0/10 پیکومولار فورازولیدون 3/4? و 8/4? به ترتیب برای گوانین و آدنین محاسبه شد. این زیست حسگر به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مقادیر کم فورازولیدون در نمونه های حقیقی مانند پلاسما و ادرار به کار برده شد. در بخش دوم پروژه با استفاده از زیست حسگر ساخته شده و با تکنیک های طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و اسپکتروفتومتری مرئی– ماوراء بنفش (uv-vis) به بررسی اثر ممانعت کنندگی برخی یون های فلزی شامل (مس، روی، کبالت، و نیکل) در تخریب dna توسط فورازولیدون پرداخته شد. با دنبال کردن تخریبdna توسط فورازولیدون موفق به اثبات و بررسی تولید رادیکال های آزاد حاصله از برهمکنشdna با فورازولیدون و جلوگیری از آسیب وارده به dnaتوسط فورازولیدون در حضور یون های فلزی شدیم. نتایج نشان داد می توان از دو تکنیک eisو uv–vis به عنوان دو روش مناسب برای مقایسه کمی و کیفی مواد مختلف در تخریب dna و بررسی مکانیزم تخریب استفاده کرد.

حسگرهای الکتروشیمیایی به علت سادگی در ساخت، حساسیت بالا، قیمت مناسب و پاسخ دهی سریع برای اندازه گیری داروها و مواد بیولوژیکی مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. در این پروژه یک حسگر الکتروشیمیایی طراحی شد که از نانولوله های کربنی و لایه های هیدروکسید آلومینیم- منیزیم- گرافن اکسید برای اصلاح سطح الکترود خمیرکربن استفاده شد. روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و کرونوآمپرومتری برای مطالعه رفتار الکتروشیمیایی پاپاورین روی سطح الکترود اصلاح شده، به کار برده شد. نتایج نشان داد که جریان پیک آندی پاپاورین در سطح الکترود اصلاح شده با لایه های هیدروکسید آلومنیم- منیزیم- گرافن اکسید و نانولوله های کربنی چنددیواره نسبت به الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربنی و الکترود اصلاح شده با لایه های هیدروکسید آلومنیم- منیزیم- گرافن اکسید افزایش چشمگیری دارد. مورفولوژی سطح الکترود توسط fe-sem بررسی شد. اثر پارامترهای آزمایشگاهی مانند ph و سرعت روبش روی پاسخ ولتامتری پاپاورین مورد بررسی قرار گرفت. ماکزیمم جریان در 0/9=ph مشاهده شد. نتایج نشان داد که واکنش اکسایش پاپاورین در سطح الکترود تحت کنترل نفوذ پیش می رود. دامنه خطی بین 0/100-10/0 میکرومولار با حدتشخیص 04/0 میکرومولار برای پاپاورین به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی برای 5 اندازه¬گیری تکراری در غلظت0/ 25 میکرومولار 9/3% گزارش شد. پارامترهای سینتیکی از قبیل ضریب انتقال، 61/0=?، ضریب نفوذ، cm2s-1 4-10×9/3=d و ثابت سرعت کاتالیزوری،m-1s-1 102×8/3 نیز توسط روش¬های الکتروشیمیایی به دست آمد. از الکترود اصلاح شده در محیط های بیولوژیکی مانند پلاسما و ادرار برای اندازه گیری پاپاورین استفاده شد که درصد بازیابی خوبی را در این محیط ها نشان داد. قیمت مناسب، آماده سازی آسان، حساسیت بالا وگزینش پذیری خوب، الکترود ساخته شده را برای اندازه گیری پاپاورین در محیط های حقیقی مناسب ساخته است.

در این پایان نامه، یک حسگر الکتروشیمیایی با بکارگیری روش های اصلاح توده ای سطح الکترود خمیر کربن با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره و هیدروکسید لایه دوگانه منیزیم- آلومینیوم- گرافن به منظور ارتقای حساسیت برای اندازه گیری فوروزماید ساخته شد. در این مطالعه از روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی، کرونوآمپرومتری، کرونوکولومتری و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی جهت بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در محلول های آبی به عنوان روش های شناسایی و اندازه گیری استفاده شد. فرآیند اکسایش و تعیین داروی فوروزماید در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده انجام گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای فوروزماید، بیانگردو پیک اکسایش برگشت ناپذیر برای این دارو بود. نتیجه بررسی ها نشان داد که الکترود خمیر کربن اصلاح شده با %5 نانولوله کربنی چند دیواره و %3 هیدروکسید لایه دوگانه مذکور، رفتار کاتالیزوری مناسبی جهت تعیین فوروزماید با افزایش جریان پیک آندی که منجر به افزایش حساسیت در اکسایش فوروزماید در سطح الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود ساده و بدون حضور اصلاحگر می شود، دارد. پس از آن پارامترهای مختلف تأثیر گذار بر کارایی الکترود و جریان پیک مانند ph، درصد اصلاحگر و سرعت روبش پتانسیل مورد ارزیابی قرار گرفت و مقادیر بهینه و مکانیسم جذبی تعیین شد. تحت شرایط بهینه دستگاهی و غلظتی، منحنی تنظیم فوروزماید در ناحیه خطی 2/0 تا 0/350 میکرومولار با حد تشخیص 04/0 میکرومولار حاصل گردید و انحراف استاندارد نسبی برای 5 اندازه گیری، % 9/3 بدست آمد. گزینش پذیری روش برای تعیین فوروزماید در حضور گونه های مختلف مزاحم مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. روش پیشنهادی برای اندازه گیری فوروزماید در نمونه های حقیقی پلاسما خون و ادرار بکار گرفته شد و درصدهای بازیابی بالایی حاصل گردید که امکان استفاده از آن در کاربردهای کلینیکی را نشان می دهد. مقدار پارامترهای سینتیکی نظیر ضریب انتقال الکترون (488/0 = ? و876/0= ? به ترتیب برای پیک اول و دوم) و ثابت سرعت واکنش کاتالیزوری ( m-1s-1103×676/11 = kh) تعیین شد. همچنین از کرونوکولومتری برای تعیین مقدار جذب شده استفاده شد. بررسی های امپدانس الکتروشیمیایی نیز موافق با رفتار کاتالیزوری اصلاحگرهای منتخب بود. تصویر sem گرفته شده از سطح الکترود اصلاح شده، قرار گرفتن نانولوله های کربنی چند دیواره ی رشته ای مانند در ساختار لایه ای هیدروکسید لایه دوگانه را نشان داد.

در بخش اول ترکیبات گلوکز و آب اکسیژنه توسط حدواسط¬های مس، و کبالت اکسید با استفاده از مکانیسم الکتروکاتالیستی آنالیز شدند. پس از بهینه¬سازی الکترودها رفتار الکتروکاتالیستی حدواسط نانوذرات مس تثبیت شده بستر گرافیتی و نانولوله کربنی، در اندازه¬گیری الکتروشیمیایی اکسایش گلوکز و کاهش آب اکسیژنه، مورد استقاده قرار گرفت. در ادامه پس از تثبیت نانوذرات کبالت اکسید روی سطح گرافن اکسید و شناسایی به کمک روش¬های پراش پرتوایکس، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی پیمایشی کاربرد آن در اندازه¬گیری الکترو الکتروکاتالیستی اکسایش آب اکسیژنه مورد مطالعه قرار گرفت. پیل¬های سوختی به دلیل تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی در سال¬های اخیر بسیار مورد توجه بوده¬اند. از میان انواع مختلف، پیل سوختی متانولی و فرمیک اسیدی مستقیم به عنوان گزینه¬ای مناسب جهت تولید انرژی در وسایل الکترونیکی قابل حمل، سهم قابل توجهی از تحقیقات پیل سوختی را به خود اختصاص داده است. اگرچه در حال حاضر پلاتین و پالادیم متداول¬ترین کاتالیست¬ها به ترتیب در پیل¬های سوختی متانولی و فرمیک اسیدی مستقیم¬اند، اما قیمت بالای آنها یکی از موانع جدی در راه تجاری سازی این نوع پیل¬ها به شمار می رود. ازاین رو، در بخش دوم این رساله ارائه راه کارهایی در جهت افزایش بهره¬وری کاتالیست¬های پلاتین و پالادیم به منظور کاهش مقدار مصرفی آن و در نتیجه کاهش قیمت پیل سوختی متانولی و فرمیک اسیدی مستقیم می¬باشد. به این منظور گرافن اکسید توسط ترکیب 4-آمینوتیوفنول عامل¬دار و پس از شناسایی، نانوذرات پلاتین روی آن تثبیت شد. پس از شناسایی نانوکاتالیست¬ تهیه شده توسط روش¬های پراش پرتو ایکس، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی پیمایشی، تصویربرداری نیروی اتمی و همچنین روش¬های الکتروشیمیایی، کاربرد آن در اکسایش متانول بررسی شد. در ادامه نانوذرات مس (i) روی بسترعامل¬دار گرافنی تثبیت و پس از شناسایی با روش¬های مختلف طی یک فرایند جابه¬جایی خودبه¬خود نانوذرات مس با پالادیم جابه¬جا می¬شوند، سپس رفتار نانوکاتالیست تهیه شده در فرایند اکسایش فرمیک اسید بررسی شد. علاوه بر این نانوساختار دو فلزی پلاتین- پالادیم روی بستر سیلیکونی تهیه و پس از شناسایی آن کاربرد آن در اکسایش متانول مورد ارزیابی قرار گرفت، همچنین نقش گرافن به عنوان بستر این نانوساختار بررسی شد. در بخش آخر این رساله با توجه به این¬که هیدروژن فراوانترین عنصر موجود در طبیعت است و به دلیل داشتن ویژگی¬هایی چون تجدیدپذیری، قابلیت ذخیره شدن، امکان حمل ونقل و نیز غیرآلاینده بودن، جایگزین مناسبی برای سوخت¬های فسیلی که زوال¬پذیر و مخرب زیست محیط می¬باشند، محسوب می¬شود. کاربرد هیدروژن در پیل¬های سوختی که بخش عمده¬ای از تحقیقات الکتروشیمیایی را به خود معطوف داشته، بسیار حائز اهمیت می¬باشد .هیدروژن موجود در طبیعت به فرم ترکیبی است و باید با استفاده از روش¬های مختلف گاز هیدروژن آزادسازی گردد. در حال حاضر از بهترین کاتالیست¬ها برای انجام واکنش آزادسازی گاز هیدروژن پلاتین و یا آلیاژهایی از پلاتین می¬باشد، ولی اغلب محدودیت در فراهم ساختن پلاتین محدودیت¬هایی در کاربرد آن ایجاد می¬کند. بنابراین تحقیقات وسیعی به توسعه¬ی الکتروکاتالیست¬ها و افزایش فعالیت آنها وکاهش مقدار مصرفی پلاتین، اختصاص داده شده است. در کارهای پژوهشی انجام شده در این بخش به منظور کاهش مصرف پلاتین و افزایش خاصیت الکتروکاتالیزوری در واکنش تولید هیدروژن نانوذرات دو فلزیpt ،pt-pd ، pt-rh ، pt-ru تثبیت شده روی پودر سیلیکون متخلخل سنتز شده و پس از شناسایی آنها درواکنش آزادسازی هیدروژن به کار گرفته شد، علاوه بر این نقش گرافن به عنوان بستر این دسته الکتروکاتالیست¬ها بررسی شد. در ادامه تلاش در جهت حذف پلاتین و استفاده از نانوذراتی از قبیل روتنیم، نیکل و آلومینیم تثبیت شده روی گرافن اکسید احیا شده به عنوان جایگزین پلاتین در واکنش آزادسازی هیدروژن مورد استفاده قرار گرفت .

در این رساله هدف تهیه کامپوزیت و نانوکامپوزیت های جدید به منظور توسعه روش ریزاستخراج فاز جامد و پلیمرهای قالب مولکولی و ترکیب آن ها با روش های الکتروشیمیایی، می باشد. در بخش نخست، کامپوزیت جدیدی متشکل از پلی پیرول و سل-ژل تهیه و به عنوان یک پوشش جدید برای ریزاستخراج فاز جامد در ترکیب با روش کروماتوگرافی گازی برای استخراج و اندازه گیری آفت کش های ارگانوفسفره استفاده شد. از روش الکتروپلیمریزاسیون برای تهی? این فیبر استفاده شد. کامپوزیت تهیه شده دارای پایداری حرارتی بالا و ساختاری بسیار متخلخل می¬باشد. محدوده خطی روش 2000-5 نانوگرم برلیتر و حد تشخیص 10-5/1 نانوگرم برلیتر به دست آمد. در این روش انحراف استاندارد نسبی داخل روز و بین روز به ترتیب 9/2-1/1 درصد و 2/4-2/2 درصد به دست آمد. تکثیرپذیری فیبر تهیه شده نیز 1/10-0/6 درصد می باشد. این روش برای اندازه گیری دو نمون? آب (آب شهر و آب چاه) و دو نمونه سبزیجات (خیار و کاهو) مورد استفاده قرار گرفت. تحت شرایط بهینه، درصد بازیابی روش 109-80 درصد به دست آمد. در بخش دوم، از ترکیب روش پلیمرهای قالب مولکولی و حسگرهای الکتروشیمیایی با روش ولتامتری موج مربعی به منظور استخراج و اندازه گیری کافئین استفاده شد. در این تحقیق جهت بهبود خصوصیات پلیمر قالب مولکولی، نانوکامپوزیت پلی پیرول/سل-ژل/نانوذر? طلا به روش الکتروپلیمریزاسیون تهیه شد. پلیمر تهیه شده گزینش پذیری خوبی را نسبت به کافئین نشان داد. حسگر تهیه شده دارای دو محدوده خطی 0/50-0/2 و 0/1000-0/50 نانومول برلیتر و حد تشخیص 9/0 نانومول برلیتر می باشد. در نهایت حسگر تهیه شده به طور موفقیت آمیزی جهت اندازه گیری کافئین در نمونه های پلاسما، ادرار، قرص، چای سبز، نوشیدنی انرژی زا و نوشابه به کار برده شد. در بخش سوم از روش ارائه شده در تحقیق قبل برای اندازه گیری گزینش پذیر لورازپام استفاده شد. به منظور افزایش حساسیت و گزینش پذیری حسگر ارائه شده، پارامترهای موثر بر کارایی حسگر پلیمر قالب مولکولی مورد بررسی قرار گرفتند. ریخت شناسی و ویژگی های سطح الکترود توسط میکروسکوپ روبش الکترونی، میکروسکوپ نیروی اتمی، ولتامتری چرخه ای و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. روش ارائه شده تحت شرایط بهینه دارای دو محدوده خطی 0/2-2/0 و 0/20-0/2 نانومول برلیتر و حد تشخیص 09/0 نانومول برلیتر می باشد. درنهایت کاربرد حسگر تهیه شده در اندازه گیری لورازپام در نمونه های قرص، پلاسما و ادرار مورد ارزیابی قرار گرفت. در بخش چهارم، با ترکیب روش پلیمرهای قالب مولکولی و مولکول زیستی dna با روش ولتامتری موج مربعی ابزار جدیدی برای اندازه گیری گزینش پذیر ترکیب سودان ii در بافت پیچیده فراهم شد. نانوکامپوزیت اورتو-فنیلن دی آمین/dna/نانوذرات طلا به روش الکتروپلیمریزاسیون روی سطح مغز مداد فعال شده نشانده شد. در این روش حد تشخیص 3/0 نانومول برلیتر می باشد. حسگر تهیه شده امکان اندازه گیری سودان در نمونه های پیچیده مانند سس گوجه و سس گوج? تند را با درصد ارزیابی 107-90 % و دقت 4/4-6/2 % فراهم نمود. در بخش پایانی با بکارگیری حسگر ارائه شده در تحقیق قبل، اندازه گیری دوپامین در نمونه های حقیقی توسط ولتامتری پالس تفاضلی بررسی شد. در این روش لایه ای نازک از پلیمر زیست قالب مولکولی (اورتو-فنیلن دی آمین/dna/نانوذر? طلا) روی سطح مغز مداد فعال شده نشانده شد. ناحی? خطی 7000-20 نانومول برلیتر با حد تشخیص 6 نانومول برلیتر به دست آمد. در نهایت روش ارائه شده برای اندازه گیری دوپامین در نمونه های بیولوژیکی (پلاسمای خون و ادرار) به کار گرفته شد.

در این تحقیق یک زیست حسگر الکتروشیمیایی جدید جهت بررسی میزان تخریب dna و مقایسه ی اثر آنتی اکسیدانی برخی ترکیبات ارائه شده است. در ساخت این زیست حسگر از نانولوله های کربنی و مخلوط آن ها با ترکیبات پلیمری کیتوزان جهت ساخت زیست حسگر بر پایه ی dnaاستفاده شد. سپس عوامل مختلف از جمله مقدار پلی الکترولیت کیتوزان و mwcnts، زمان قرارگیری در نانوکامپوزیت chit-mwcnts، غلظت dna و زمان قرارگیری chit-mwcnts/pge درون محلول dna بهینه سازی شد. بررسی تخریب dna با اندازه گیری تغییر مقاومت انتقال بار با روش اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و همچنین تغییر سیگنال اکسایشی بازهای گوانین و آدنین dna و ایجاد سیگنال جدیدی در پتانسیل 52/0 که مربوط به 8-اکسوگوانین است دنبال شد. سپس مقایسه ای بین قدرت تخریب دوپامین در حضور یون های فلزی مس(ᴨ) و آهن(ш) انجام شد. بررسی ها نشان داد که دوپامین در حضور مس(ᴨ) باعث کاهش بیشتر مقاومت انتقال بار ودر نتیجه تخریب بیشترdna می شود لذا مس(ᴨ) جهت ادامه مطالعه انتخاب شد. غلظت دوپامین، نسبت غلظتی دوپامین به مس(ᴨ) و همچنین زمان قرارگرفتن dsdna/chit-mwcnts/pge درون محلول مخرب از عوامل دیگری بودند که مورد بررسی قرار گرفت. سپس قدرت آنتی اکسیدان های گلوتاتیون وآسکوربیک اسید در دو حالت مقایسه شد: 1) قرار گرفتن الکترود درون محلول مخرب وآنتی اکسیدان به صورت همزمان و بررسی نقش بازدارندگی آنتی اکسیدان در مقابل تخریب. 2) قرار گرفتن الکترود درون محلول مخرب و تخریب dna، سپس ترمیم تخریب توسط آنتی اکسیدان ها. نتایج نشان داد که آنتی اکسیدان گلوتاتیون در هر دو حالت باعث کاهش سیگنال 8-اکسوگوانین و افزایش مقاومت انتقال بار می شود ولی در حالت اول به غلظت کمتری از آنتی اکسیدان جهت بازدارندگی تخریب احتیاج بود. آنتی اکسیدان آسکوربیک اسید در حالت اول که همزمان با محلول مخرب استفاده شد باعث تبدیل مس(ᴨ) به مس(ɪ) شد که این عامل تخریبdna را افزایش داد در حالی که در حالت دوم آسکوربیک اسید باعث کاهش سیگنال 8-اکسوگوانین و افزایش مقاومت انتقال بار و ترمیم dna تخریب شده شد. لذا آسکوربیک اسید می تواند نقش ترمیمی در برابر این تخریب داشته باشد. همچنین نتایج نهایی نشان داد که گلوتاتیون آنتی اکسیدان موثرتری می باشد

در بخش اول این پروژه الکترود سیم پوشش داده شده با پلی وینیل کلرید ، بر اساس جفت یون دسیپرامین تترافنیل بورات به عنوان حامل خنثی با موفقیت برای اندازه گیری دسیپرامین هیدروکلرید ساخته شد. الکترود شیب نرنستی نسبتا خوب mv85/0±5/55 را در ده اندازه گیری ودر محدوده غلظتی m 2- 10× 1 تا m 5- 10× 1 از خود نشان داد.حد تشخیص با برون یابی محل تلاقی دو بخش خطی منحنی کالیبراسیونm 6-10 × 2/9 بدست آمد. الکترود گزینش پذیری نسبتاً خوبی را برای دسیپرامین نسبت به کاتیون فلزات قلیایی و قلیایی خاکی وچندین دارو از خود نشان داد. زمان پاسخ الکترود کمتر از سه ثانیه وطول عمر الکترود بیش از دو ماه بدست آمد.این الکترود در محدوده وسیعی از ph0/2تا 7/8 قابل استفاده بود و بطور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری دسیپرامین در قرص و نمونه خون به کار رفت همچنین از آن برای تشخیص نقطه پایانی تیتراسیون دسیپرامین هیدروکلرید با سدیم تترا فنیل بورات استفاده شد. در بخش دوم این پروژه یک الکترود سیم پوشش داده شده حساس به یون داروی دیبوکائین با استفاده از جفت یون دیبوکائین تترافنیل بورات به عنوان حامل خنثی جهت ساخت حسگر حساس به یون داروی دیبوکائین با غشای پلیمری pvc بررسی شد. الکترود فوق در محدوده غلظتیm2-10×0/1 تاm 5-10×0/1 پاسخ خوبی نشان داد. شیب نسبتا نرنستی mv 6/0±3/53حد تشخیص پایینm 6-10 × 8/8 ، زمان پاسخ کوتاه کمتر از 3 ثانیه و محدوده وسیع پاسخ مستقل از تأثیر ph از0/2تا 0/6 از مزیت های این الکترود محسوب می شود. الکترود فوق گزینش پذیری بالایی به دیبوکائین نسبت به کاتیون فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، چندین دارو و سایر مواد از خود نشان داد. از این الکترود برای تعیین دیبوکائین در نمونه های پلاسما، ادرار، آمپول وهمچنین در تیتراسیون های پتانسیومتری استفاده شد

در بخش اول این پایان نامه، تیونین به عنوان واسطه ی انتقال الکترون به وسیله ی پیوند کووالانسی از طریق واکنش دی آزونیوم روی سطح گرافن متصل گردید. سپس الکترود خمیر کربن با نانوکامپوزیت حاصله اصلاح گردید و با روش های مختلف الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ولتاموگرام های چرخه ای نشان داد که رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده نفوذی و وابسته به ph است. الکترود اصلاح شده کاهش هیدروژن پراکسید و اکسایش nadh را کاتالیز می نمود. اثر چند عامل تجربی نظیر درصد اصلاحگر، ph و پتانسیل اعمالی روی سیگنال آمپرومتری بهینه گردید. در شرایط بهینه رابطه ی جریان با غلظت هیدروژن پراکسید و nadh به ترتیب در ناحیه ی 0/2 تا 3500 میکرومولار و0/2 تا 0/500 میکرومولار خطی بوده و حد تشخیص برای اندازه گیری آب اکسیژنه و nadh به ترتیب برابر با 3/1 و 43/0 میکرومولار به دست آمد. هم چنین الکترود اصلاح شده تکثیرپذیری و تکرارپذیری خوبی از خود نشان داد و برای اندازه گیری آب اکسیژنه در نمونه حقیقی به کاربرده شد. در بخش دوم پایان نامه، یک حسگر غیر آنزیمی ساده و ارزان جدید برای گلوکز و اکسیژن بر اساس نانوذرات نیکل اکسید تثبیت شده روی گرافن اکسید کاهش یافته مورد بررسی قرار گرفت. سپس این حسگر به یک سیستم دوفلزی به وسیله ی جابجایی گالوانیکی بین nio و pd تبدیل شد و برای اصلاح الکترود خمیر کربن به کار برده شد. الکترود به وسیله ی گرافن اکسید عامل دار شده با نایل بلو از طریق واکنش دی آزونیوم و تثبیت نانوذرات pd@nio از طریق شیمیایی و جابجایی گالوانیکی تهیه شد. ساختار نانوکامپوزیت به وسیله ی fe-sem، ft-ir، edx، امپدانس و ولتامتری چرخه ای بررسی شد. مطالعات الکتروشیمیایی نشان داد که الکترود پیشنهادی فعالیت الکتروکاتالیستی بالایی بر اکسایش گلوکز دارد. مطالعات پیمایش های متوالی تأیید کرد که الکتروکاتالیست دارای حساسیت و پایداری بالایی است و همین ویژگی استفاده از این الکترود را به عنوان بستر در پیل سوختی مناسب می سازد. اندازه گیری آمپرومتری هیدرودینامیک حساس گلوکز تحت پتانسیل 04/0- ولت نسبت به نقره/نقره کلرید با حد تشخیص پایین 2/2 میکرومولار و محدوده ی خطی 02/0 تا 5/1 و5/1 تا 0/20 میلی مولار به دست آمد. در ادامه، فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود اصلاح شده برای کاهش اکسیژن نیز مطالعه شد. پاسخ آمپرومتری گلوکز، پنج الکترود جداگانه بررسی شد، انحراف استاندارد نسبی (r.s.d) 8/4% به دست آمد. انتخاب پذیری الکترود اصلاح شده مطالعه شد. کاربرد این الکترود هم برای اندازه گیری گلوکز در نمونه خون با نتایج رضایت بخش بررسی شد.

در این رساله، اصلاح سطح فولاد زنگ نزن (ss) با هدف بهبود ویژگی های ساختاری آن و به کارگیری آن به عنوان یک بستر کاتالیستی مناسب در برخی سامانه های الکتروشیمیایی انجام گرفت. در این راستا، لایه اکسید آندی نانومتخلخل و کاتالیست های نانوساختار یک یا چندفلزی روی سطح ss با استفاده از روش های الکتروشیمیایی به طور مستقیم ایجاد شدند و سپس ریخت شناسی، ساختار و مشخصات الکتروشیمیایی الکترود/کاتالیست حاصل با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی روبشی (sem) و نیروی اتمی (afm)، تکنیک پراش پرتو x (xrd)، طیف نگاری ft-ir، ولتامتری چرخه ای، منحنی های تافل، کرونوآمپرومتری، کرونوپتانسیومتری و طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (eis) بررسی شد. در نهایت، امکان به کارگیری این بستر در حسگرهای زیستی الکتروشیمیایی، اکسیداسیون گلیسرول و تولید الکتروشیمیایی هیدروژن مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. در اولین گام، نانوذرات طلا با استفاده از روش انباشت الکتروشیمیایی روی بستر ss عامل دار شده با یک لایه بسیار نازک و پایدار آمینو سیلان نشانده شدند تا از این طریق امکان اتصال مولکول های آنتی بادی به سطح فراهم گردد. از این ایمینوحسگر برای اندازه گیری دکسوروبیسین با استفاده از روش eis استفاده شد که دو محدوده خطی در ناحیه کلی 3/4 تا 4/172 پیکومولار و حدتشخیص 9/2 پیکومولار به دست آمد که بسیار نزدیک به نتایج تجزیه ای ایمینوحسگر بر پایه بستر طلا بود. به منظور نشاندن مستقیم کاتالیست های فلزات نجیب روی بستر ss و عدم استفاده از عوامل اتصال دهنده آلی، لایه اکسید آندی نانومتخلخل توسط فرآیند اکسیداسیون آندی روی سطح ss تشکیل داده شد، نانوحفره های حاصل با مس توسط اعمال پالس های متوالی پتانسیل پر شده و در نهایت در اثر جابه جایی گالوانیک بین فلز قربانی مس و فلزات نجیب au و pd، کاتالیست های تک فلزی au و دوفلزی pd/cu و pd-au روی سطح تشکیل شدند. در اثر جابه جایی کامل مس با طلا، نانوساختارهای طلا روی سطح ss نانومتخلخل تشکیل شدند که فعالیت کاتالیستی مناسبی را برای اکسایش دوپامین در بافر فسفات با 2/7=ph ارائه نمودند. محدوده خطی وسیع 0/1 تا 600 میکرومولار، حدتشخیص 02/0 میکرومولار، تکرارپذیری خوب و امکان اندازه گیری دوپامین در حضور اوریک اسید و آسکوربیک اسید و بافت های پیچیده توسط حسگر زیستی تهیه شده فراهم گردید. کاتالیست دوفلزی pd/cu از عدم جایگزینی کامل مس با پالادیوم روی سطح ss نانومتخلخل تشکیل شد و فعالیت کاتالیستی آن برای اکسیداسیون گلیسرول در محیط قلیایی بررسی گردید. نتایج نشان داد که حضور نانوحفره های منظم روی سطح و همچنین وجود مس در فیلم کاتالیستی به افزایش پایداری کاتالیست کمک می نماید. کاهش میزان مصرف pd (?g.cm-2 29)، تشکیل لایه متخلخل pd با مساحت سطح فعال بالا (cm2 36/0)، تأثیر مس برخواص الکترونیکی فلزات نجیب و اثر هم افزایی باعث بهبود فعالیت کاتالیستی pd می شود. فعالیت جرمی الکترود حاصل (ma.?gpd-1 82/0) بسیار بیشتر از مقدار مربوط به بسیاری از بسترهای کربن- پالادیوم می باشد. در قسمت بعد، ss پوشیده شده با کاتالیست دوفلزی pd-au در یک مرحله با غوطه ور نمودن ss نانومتخلخل آراسته شده با مس در محلول حاوی پیش ماده های فلزات نجیب au و pd تهیه گردید. نتایج نشان داد که این کاتالیست قادر به اکسایش گلیسرول در پتانسیل شروع 53/0- ولت می باشد. دانسیته جریان بالا (ma.cm-2 134)، فعالیت جرمی بیشتر (mc.?g-1 81/5) و مقاومت بهتر در مقابل عوامل مسموم کننده از مزایای این کاتالیست نسبت به کاتالیست های تک فلزی سازنده خود است. در نهایت، با استفاده از روش الکتروانباشت با کمک قالب حباب هیدروژن نانوساختار نیکل-کبالت-مولیبدن روی سطح ss تشکیل شد و فعالیت الکتروکاتالیستی آن برای تولید الکتروشیمیایی هیدروژن بررسی گردید. نتایج نشان داد که این کاتالیست با ارائه دانسیته انرژی تبادلی ma.cm-2 4/10 از کاتالسیت های نیکل و نیکل- کبالت فعال تر بوده و میزان پایداری آن در حین فرآیند الکترولیز بسیار بیشتر است که در نتیجه می توان با صرف انرژی کمتر هیدروژن را با یک سرعت ثابت برای مدت زمان طولانی تر تولید نمود.

در این رساله از نانومواد مانند نانولوله های کربنی چنددیواره، نانوذرات طلا، نانوساختارهای آبی پروس و نانوذرات مس و اصلاحگرهای اختصاصی آنتی بادی و سل ژل در ساخت حسگرها و زیست حسگرهای الکتروشیمیایی برای ارتقای حساسیت و انتخاب پذیری آنالیزها استفاده شد. از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف سنجی ft-ir برای مشخصه یابی و شناسایی کمی و کیفی نانومواد سنتز شده بهره گرفته شد. به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی حسگرها و زیست حسگرهای ساخته شده و بررسی پاسخ داروهای متیل دوپا و دوکسوروبیسین و ترکیبات بیولوژیکی زانتین، آب اکسیژنه و گلوکز انواع تکنیک های الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه ای (cv)، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (eis)، ولتامتری پالس تفاضلی (dpv)، ولتامتری موج مربعی (swv) و هیدرودینامیک آمپرومتری بکار برده شد و مکانیزم های موثر در واکنش های اکسایش کاهش مواد، شناسایی و پارامترهای تأثیرگذار در افزایش حساسیت روش های تجزیه ای پیشنهاد شده، بهینه سازی شد.

همواره اندازه گیری مقادیر داروها و زیست مولکول ها در بافت های بیولوژیکی بدن، برای حفظ سلامتی انسان بسیار مورد توجه بوده است و به همین دلیل تحقیقات زیادی در این راستا صورت گرفته است. در این تحقیق زیست حسگر جدیدی بر پایه ی فولاد ضدزنگ نانومتخلخل برای اندازه گیری همزمان داروی لوودوپا و اوریک اسید ارائه شده است. مطالعات ریخت شناسی، ساختار و مشخصات الکترود اصلاح شده توسط روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو x، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و کرونوآمپرومتری انجام گرفت. در ادامه پارامترهای تأثیرگذار بر حساسیت، انتخاب پذیری و عملکرد الکترود نظیر ph، غلظت کل، نسبت غلظت دو فلز و مدت زمان غوطه ور بودن الکترود در محلول طلا - پالادیوم و همچنین پارامترهای پالس تفاضلی بهینه شدند. نتایج نشان دادند که الکترود ساخته شده توانایی اندازه گیری لوودوپا و اوریک اسید در بافت های حقیقی را دارد.

قسمت اول : در این روش فتومتری ساده و گزینش پذیر برای اندازه گیری پریدات در محیط آبی ارائه شده است . این روش براساس واکنش پریدات با گالوسیانین در ph 4/8 استوار است . پیشرفت واکنش به روش فتومتری و با اندازه گیری جذب مخلوط واکنش در طول موج 620 نانومتر دنبال می شود. کلیه پارامترهای موثر در اندازه گیری پریدات نظیر غلظت معرف ، دما، ph و ... مورد بررسی قرار گرفته و بهینه شدند. قسمت دوم : یکی از مشکلات طرح تولید پارا- تولوئن سولفونیک اسید ضایعات آن است که در مرحله جداسازی محصول بدست می آید. هدف این پروژه، تعیین بافت ضایعات و سپس ارائه روش یا روشهایی جهت بکارگیری آن به منظور کاهش آلودگیهای زیست - محیطی و استفاده بهینه از آن می باشد.

از مهمترین وظایف یک شیمیست تجزیه تعیین و صحیح مواد سمی و موادی که غلظت بیش از حد مجاز آن برای سلامت انسان ضرر دارد، می باشد. روشهای مختلفی برای اندازه گیری این گونه ها وجود دارد که شاخه ای از این روشهای اندازه گیری، روشهای سینتیکی هستند. هرگاه عنصریا ترکیبی بتواند بطریقی در پروسه انجام یک واکنش شرکت کند بطوریکه میزان این مشارکت تابعی از غلظت بوده و باآن رابطه ای خطی داشته باشد، این امکان وجود خواهد داشت تا بتوانیم با دنبال کردن تغییر در غلظت یکی ازواکنش دهنده ها یا محصولات به اندازه گیری کمی آن جزء یا ترکیب بپردازیم. این پایان نامه شامل سه فصل است که فصل اول آن مقدمه ای برسینتیک شیمیایی و بعضی روشهای سینتیکی قابل استفاده برای اندازه گیری گونه های مختلف می باشد. فصل دوم آن شامل معرفی یک روش سینتیکی جدید برای تعیین جیوه یک و دوظرفیتی می باشد. دراین فصل از واکنش بین یون سولفیت و معرف بریلیانت گرین در 5ˆ6 = ph استفاده شده است . کاتیون جیوه (i) و (ii) برروی این واکنش یک اثر بازدارندگی دارد و باعث کاهش سرعت واکنش بین سولفیت و معرف بریلیانت گرین می شود . این کاهش سرعت را می توان با دنبال کردن کاهش در میزان تغییرات جذب معرف بریلیانت گرین در طول موج 615 نانومتر و دریک فاصله زمانی معین بوسیله یک دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری نمود. دراین مورد یک رابطه خطی بین کاهش درمیزان تغییرات جذب معرف بریلیانت گرین درفاصله زمانی 30 تا 180 ثانیه و غلظت کاتیون جیوه موجود در محیط دریک محدوده غلظتی ppb 1-1300 وجود دارد. درادامه کار مراحل انجام شده برای بدست آوردن شرایط بهینه و تعیین دقت و حد تشخیص و محاسبه درجه واکنش برای غلظت مواد درگیر در واکنش برای روش پیشنهادی آورده شده است ، و در پایان مزاحمتهای احتمالی بعضی گونه ها مورد بررسی قرار گرفته و همچنین کاتیون جیوه موجود در دو نمونه آب سنتزی اندازه گیری شده است . فصل سوم این پایان نامه به معرفی یک روش جدید سینتیکی - کاتالیتیکی برای تعیین واندازه گیری آنیون نیتریت می پردازد . این روش پیشنهادی جدید براساس اثر کاتالیزوری آنیون نیتریت برروی واکنش اکسیداسیون معرف نیل بلو a توسط برومات در محیط اسیدی، پایه گذاری شده است . در این روش برومات در محیط اسیدی باسرعت خیلی کمی معرف نیل بلوa را اکسید می کند ولی اگر آنیون نیتریت درمحیط حضور داشته باشد این عمل با سرعت خیلی بیشتری انجام می شود و میزان افزایش سرعت اکسیدشدن معرف نیل بلو a بستگی به میزان آنیون نیتریت موجود در محیط عمل دارد. میزان افزایش سرعت اکسید شدن معرف نیل بلو aرا می توان با اندازه گیری افزایش در تغییرات جذب معرف نیل بلو a دریک فاصله زمانی معین با یک دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 645 نانومتر دنبال کرد. در شرایط بهینه دراین روش ، میزان افزایش در تغییرات جذب معرف نیل بلو a دریک فاصله زمانی 25 تا180 ثانیه نسبت به غلظت آنیون نیتریت در یک محدوده غلظتی ppb 1-500 بطور خطی تغییر می کند. در ادامه کار مراحل انجام شده برای بدست آوردن شرایط بهینه و همچنین مراحل انجام یافته برای تعیین دقت روش و حد تشخیص و محاسبه انرژی اکتیواسیون و درجه واکنش نسبت به غلظت مواد درگیر آورده شده است . اثر مزاحمت احتمالی گونه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و میزان نیتریت موجود در دو نمونه آب سنتزی با این روش اندازه گیری شده است .

شیمی تجزیه یکی از شاخه های مهم علم شیمی است که با سرعت زیادی رشد می کند. رشد روزافزون بشر در شاخه های مختلف علوم وتکنولوژی، نیازمند توسعه متدهای تجزیه ای سریع، دقیق، حساس ، و در عین حال ارزان قیمت می باشد. بعلاوه پیشرفت بشر در بسیاری از شاخه های علوم و صنایع مدیون روشهای تجزیه ای است که قادر به اندازه گیری مقادیر بسیار کم می باشند . به عنوان مثال، درک رفتار نیمه هادیها و پیشرفت در این زمینه نیازمند توسعهء روشهائی است که قادر باشند مقادیر بسیار کم ناخالصی های موجود در سیلیسیم و ژرمانیم رااندازه گیری نمایند. در میان روشهای مختلف تجزیه شیمیائی، استفاده از تکنیکهای اسپکتروفتومتری جهت تعیین کمی گونه های مورد نظر از جایگاه خاصی برخوردار است . اندازه گیری جذب تابشهای ناحیهء مرئی و ماوراءبنفش طیف اشعه الکترومغناطیسی تکنیک بسیار باارزشی جهت تجزیه کمی تعداد زیادی از گونه های آلی و معدنی می باشد . روشهای سینتیکی آنالیز، بویژه متدهائی که از واکنشهای کاتالیتیکی استفاده می نماید، ابزاری بسیار قوی برای یک شیمیست تجزیه می باشند، علاوه آنکه بتوان از دستگاههای ساده و ارزان، چون اسپکتروفتومتر، برای مطالعه واکنش و تغییرات غلظت استفاده نمود. متدهای کاتالیتیکی، به دلیل مکانیزم سیکلی کاتالیست در بسیاری از واکنشها، قادر به اندازه گیری غلظتهای بسیار پائین، در مقایسه با سایر متدهای آنالیتیکی می باشند. این تز مشتمل بر سه فصل می باشد . فصل اول مروری کوتاه بر تئوری روشهای اندازه گیری کمی از طریق روشهای سینتیکی می باشد . فصل های دوم و سوم به ترتیب شامل بخشهای تجربی اندازه گیری سولفید و نیتریت از طریق روشهای کاتالیتیکی - سینتیکی میباشد. این یون به کمک اثر کاتالیتیکی آن درواکنش آزیدوتری یدید در محیط های خنثی (ph=6-8) امکانپذیر است . واکنش یون آزیدوتری یدید در غیاب سولفید بسیار کند بوده ولی افزایش مقادیر ناچیز سولفید سرعت واکنش را شدیدا" افزایش میدهد. بنابراین با اندازه گیری تغییرات جذب محلول حاوی مخلوطواکنش در طول موج 348 nm میتوان سولفید را در غلظتهای بسیار کم (تا حداکثر

پرکلرات را می توان از طریق تشکیل زوج یون با نیل بلو و استخراج به درون فاز آلی متیل ایزوبوتیل کتون به روش اسپکتروفتومتری و با اندازه گیری میزان افزایش جذب فاز آلی در طول موج 625 نانومتر اندازه گیری نمود. حد تشخیص تجربی پرکلرات در این روش 0/02ppm و منحنی درجه بندی در گستره 1500-20 نانوگرم بر میلی لیتر خطی است . انحراف استاندارد نسبی برای غلظت 0/500 میکروگرم بر میلی لیتر پرکلرات ، 1/79 درصد است . آنیونهای clo-3, scn-, cl-, br-, i- در این اندازه گیری مزاحم هستند. از این روش برای اندازه گیری پرکلرات موجود در نمک کلرات استفاده شد. در این پروژه از لیگاند-2آمینو-1-سیکلوهگزن دی تیوکاربامات (aacd) برای اندازه گیری جیوه (ii) به روش اسپکتروفتومتری استفاده شده است . کمپلکس زرد رنگ hg(aacd)2 در گستره ph، 3 تا 8 در مخلوط آب -استون تشکیل می شود. ماکزیمم جذب این کمپلکس در طول موج 440 نانومتر قرار دارد و ضریب جذب مولی آن 2/15 x 104 lit.mole-1.cm-1 می باشد. قانون بیر در گستره 2/5-0/03 میکروگرم بر میلی لیتر جیوه (ii) صادق است . حد تشخیص تئوری روش 17/8ppb محاسبه گردید. انحراف استاندارد نسبی برای محلول 1/00 میکروگرم بر میلی لیتر جیوه (ii)، 2/1 درصد تعیین شد. شرایط بهینه برای اندازه گیری جیوه (ii) بررسی گردید. یونهای ag(i), ni(ii), cu(i), cd(ii), co(ii), mn(ii), fe(iii), fe(ii) در این اندازه گیری مزاحم بودند. از این روش برای اندازه گیری جیوه موجود در خاک استفاده شد.

سلنیم از جمله عناصر مهم بیولوژیکی است که آنالیز آن در سرم خون و انواع میوه ، سبزی و گوشت از اهمیت خاصی برخوردار است. تکنیک های مختلفی برای آنالیز سلنیم وجود دارد . هدف از انجام این پروژه بررسی آنالیز سلنیم با روش لومینسانس شیمیایی با وارد کردن هیدرید در آشکار ساز شعله شیمیایی با شعله هیدروژن - هوای غنی از هیدروژن بوده است. در ابتدا سل تولید هدرید و دستگاه آشکارساز شعله شیمایی ساخته شد . صحت عملکرد دستگاه با اتصال آشکار ساز با اتصال آشکار ساز شعله شیمیایی به کروماتوگرافی گازی و تزریق مخلوطی از دی سولفید کربن و تولوئن مورد ارزیابی قرار گرفت پس از اطمینان از صحت عملکرد دستگاه ساخته شده آنالیز سلنیم با آشکار ساز شعله شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. سلنیم هیدرید به روش اسید - سدیم بوروهیدرید با استفاده از پودر واکنشگر خشک ، تولید گردید و پس از جمع آوری و حذف مزاحمت هیدروژن در تله هیدرید ( ظرف حاوی نیتروژن مایع) و حذف بخار آب با تله یخ و نمک وارد آشکار ساز شعله شیمیایی شد. با مشاهده پاسخ مثبت آشکارساز به سلنیم هیدرید محلول استاندارد سلنیم تهیه گردید. با تزریق مقادیر 60-10 میکروگرم سلنیم به دستگاه منحنی کالیبراسیون مربوطه رسم گردید. این منحنی با ضریب رگرسیون خوبی از معادله درجه دو تبعیت می کند. بنابراین مدل پیشنهادی بر مبنای متناسب بودن سیگنال با توان دوم غلظت سلنیم می باشد.حد تشخیص جرمی روش بر مبنای نسبت سیگنال به نوفه مساوی دو برابر 2/0 میکروگرم بر ثانیه محاسبه گردید. با توجه با این که عموما حد تشخیص بر مبنای 3 انحراف استاندارد شاهد محاسبه و گزارش می گردد این پروژه حد تشخیص تقریبا 4 برابر بزرگتر از روش سگنال سه برابر انحراف استاندارد شاهد گزارش شده است.

در قسمت اول این پروژه یک روش کاتالیزوری تزریق در جریان پیوسته برای اندازه گیری روتینم ‏‎(iii)‎‏ بر اساس اثر کاتالیزوری آن روی اکسایش پیروگالول قرمز بوسیله برومات ارائه شده است. واکنش به روش اسپکتروفتومتری با اندازه گیری جذب رنگ در طول موج 540 نانومتر دنبال می شود. در شرایط بهینه روتنیم در ناحیه غلظتی ‏‎8 - 500‎‏ نانوگرم بر میلی لیتر قابل اندازه گیری است مقادیر انحراف استاندارد نسبی برای ده اندازه گیری 80 و 400 نانو گرم روتنیم بر میلی لیتر به ترتیب ‏‎2/3‎‏ درصد و 2 درصد است. روش برای اندازه گیری روتنیم ‏‎(iii)‎‏ در نمونه ها ی سنتزی به کار گرفته شد. ‎‏در قسمت دوم اسکوربیک اسید موجود در آب میوه و مواد داروئی به وسیله روش اسپکتروتومتری تزریق در جریان پیوسته اندازه گیری شد. روش بر اساس اثر بازدارندگی اسکوربیک اسید بر اکسایش پیروگالول قرمز به وسیله یدات در محیط سولفوریک اسیدی می باشد. اثر متغیر های غلظتی و دستگاهی مورد بررسی قرار گرفت و بهینه شد. در شرایط بهینه منحنی درجه بندی در ناحیه ‏‎4/00 - 100/0‎‏ میکرومولار خطی است. سرعت نمونه گذاری 20 نمونه بر ساعت و حد تشخیص روش 2 میکرو مولار می باشد. انحراف استاندارد نسبی برای اندازه گیری تکراری 8 و 50 میکرو مولار اسکوربیک اسید به ترتیب ‏‎3/4 , .0/6 ‎‏درصد است . مزاحمت گونه های مختلف برای اندازه گیری بررسی شد.

در این پایان نامه با استفاده از استخراج حلال - حلال و به کمک الگوی شبکه عصبی مصنوعی اندازه گیری کمی نیکل ‏‎(ii)‎‏ و کبالت (ii) بصورت همزمان و منگنز بصورت جداگانه ارائه گردیده است . در اندازه گیری همزمان نیکل (ii) و کبالت (ii) از لیگاند پیرولیدین دی تیو کربامات استفاده شد. هنگامی که فاز آلی حاوی لیگاند فوق در تماس با فاز ابی حاوی نیکل (ii) و کبالت (ii) قرار گیرد .لیگاند با نیکل (ii) و کبالت (ii) تشکیل کمپلکس داده و آنها را بصورت همزمان به فاز آلی می کشاند. اندازه گیری کمی بر اساس میزان جذب های خوانده شده در فاز آلی صورت گرفته است. در مورد منگنز از لیگاند بنزیل کلراید تری فنیل فسفین استفاده گردیده . لیگاند فوق در فاز آلی (تتراکلریدکربن) در مجاورت فاز آبی حاوی یون فلزی تشکیل زوج یون می نماید که جذب کمپلکس فوق در فاز آلی متناسب با غلظت منگنز می باشد. ناحیه خطی اندازه گیری نیکل (ii) ‏‎6-500‎‏ نانوگرم بر میلی لیتر برای کبالت (ii) ‏‎5-400‎‏ نانوگرم بر میلی لیتر منگنز ‏‎0/05 - 25‎‏ میکروگرم بر میلی لیتر است . در صد انحراف در اندازه گیری نیکل (ii) در غلظت 400 نانوگرم بر میلی لیتر 4/3 درصد برای کبالت (ii) در غلظت 400 نانوگرم بر میلی لیتر 2/4 و برای منگنز در غلظت 2 میکروگرم بر میلی لیتر 3/1 درصد برای ده اندازه گیری می باشد. از شبکه عصبی مصنوعی جهت پردازش داده های تجربی و پیش بیی غلظت گونه های فوق در نمونه های مجهول استفاده شده است.

این پایان نامه شامل سه بخش است در بخش اول استخراج مایع - مایع و اندازه گیری کبالت و پالادیم به روش اسپکتروفتومتری و استخراج با بنزوفنون مذاب و اندازه گیری پالادیم به روش اسپکتروفتومتری ، بخش دوم استخراج خودکار برمید و یدید از میان غشای مایع کلروفرم و بخش سوم حلالیت 2 - اتیل - 1 هگزانول و 2 - اتیل هگزانوئیک اسید در سیال کربن دی اکسید فوق بحرانی می باشد. واکنش کبالت ‏‎(ii)‎‏ و پالادیم‏‎(ii)‎‏ با آلفا - بنزیل منو اکسیم کی لیت زرد رنگ قابل استخراج در بعضی از حلال های غیر قطبی مانند کلرو فرم و تولوئن ایجاد می کند. کمپلکس پالادیم با آلفا - بنزیل منو اکسیم دارای یک جذب ماکزیمم در طول موج 434 نانومتر می باشد. قانون بیر برای این طول موج در محدوده غلظت 30/0 تا 13 میکروگرم بر میلی لیتر پالادیم صادق بوده و حد تشخیص آن 07/0 میکروگرم بر میلی لیتر پالادیم می باشد. همچنین میزان مزاحمت تعدادی از یون های فلزی بر روی اندازه گیری پالادیم بررسی شده است . روش ارائه شده بطور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری پالادیم در مخلوط های سنتزی و پودر کربن بکار گرفته شده است. در قسمتی دیگر بنزوفنون مذاب جهت پیش تغلیظ و اندازه گیری پالادیم از محیط آبی اسیدی به کمک آلفا بنزیل منو اکسیم بکار گرفته شده است. در بخش دیگری از پروژه انجام شده روش های جدیدی برای استخراج خود کار یدید و برمید از میان یک غشا مایع آلی پیشنهاد شده که دارای کارائی و گزینش پذیری بالائی می باشند. در مطالعه انتهایی حلالیت 2 - اتیل - 1 - هگزانول و 2 - اتیل هگزانوئیک اسیدو مخلوط آنها در سیال کربن دی اکسید فوق بحرانی اندازه گیری شده است. حلالیت ها در دمای ثابت 40 درجه سانتیگراد برای فشارهای 8 تا 250 بار و در فشار ثابت 153 بار برای دماهای 40 تا 100 درجه سانتیگراد بررسی شده اند . نتایج بدست آمده نشان می دهد که وابستگی دمایی حلالیت نسبی الکل به اسید به مخلوط 1:1 آنها در سل تعادل وجود دارد . اثر ترکیب درصد مخلوط درون سل تعادل روی حلالیت اسید و الکل در سیال فوق بحرانی مطالعه شده است . برازش نتایج حلالیت بدست آمده در ایزوترم 40 درجه سانتیگراد با مدل کراستیل صورت گرفت.

این پایان نامه در چهار قسمت ارائه شده است . در قسمت اول یک سیستم ‏‎fia‎‏ با آشکار سازی اسپکتروفتومتری برای اندازه گیری مقادیر خیلی کم نیتریت بر اساس اثر کاتالیزوری آن در اکسایش گالوسیانین توسط برومات در محیط اسیدی ارائه شده است. پارامترهای تجزیه ای مختلف مثل قدرت اسیدی ، غلظت واکنشگرها ، سرعت جریان ، حجم تزریق ، زمان ، دما و گونه های مزاحم در این کار بررسی شده اند. در قسمت دوم پروژه یک روش حساس سریع و گزینش پذی برای اندازه گیری پریدات توسط ‏‎fia‎‏ با آشکار سازی اسپکتروفلوریمتری ارائه گردیده است . روش بر اساس واکنش پریدات با گالوسیانین در محلول بازی است. اثر پارامترهای غلظتی واکنشگرها و دستگاهی بر حساسیت مطالعه و شرایط بهینه بدست آمده است با این روش می توان پریدات را در دامنه 00/10 - 500/0 میکروگرم با حد تشخیص 165/0 میکروگرم اندازه گیری کرد. فرکانس نمونه برداری 2+-15 نمونه در ساعت می باشد . انحراف استانداردهای نسبی برای 8 مرتبه اندازه گیری متوالی غلظت های 00/5 و 00/10 میکروگرم پریدات به ترتیب 33/1 و 06/1 درصد بدست آمده است. در این روش پریدات را می توان در حضور یدات اندازه گیری کرد. در قسمت سوم یک روش ساده و دارای صحت برای اندازه گیری پریدات همزمان اسپکتروفتومتری و اسپکتروفلوریمتری یدات و پریدات در محیط آبی ارائه گردیده است. اندازه گیری پریدات بر اساس اکسایش گالوسیانین به ترکیب فلوئورسان می باشد که می توان توسط اسپکتروفلوریمتر آن را آشکار سازی کرد. از طرف دیگر پریدات و یدات با یدید تولید تری یدید می کنند که توسط اسپکتروفتومتر در طول موج 349 نانومتر آشکار سازی می شود. نمونه تزریق شده به دو بخش تقسیم می شود، که بخشی از آن بطور مستقیم با گالوسیانین واکنش کرده و از سلول جریان اسپکتروفتومتر عبور می کند . در این قسمت سیگنال فلوئورسانس در 516 نانومتر ناشی از پریدات است . بخش نمونه با یدید در محیط سولفوریک اسید واکنش کرده و از سلول جریان اسپکتروفتومتر عبور می کند . در این قسمت افزایش جذب در 349 نانومتر متناسب با غلظت پریدات و یدات می باشد. تاثیر غلظت اسید و دیگر واکنشگرها و متغیرهای دستگاهی مطالعه شده است. در قسمت چهارم پروژه پارا- تولوئن سولفونیک اسید صنعتی در مقیاس نیمه صنعتی با خلوص بالاتر از 99 درصد خالص سازی شد . پارا - تولوئن سولفونیک اسید خالص ساز ی شده عاری از اورتو- تولوئن سولفونیک اسید است و غلظت یونهای سولفات و آهن آن قابل مقایسه با محصولات شرکتهای مرک و ریدل -دهاین می باشد همچنین دو ایزومر متا و اورتو - تولوئن سولفونیک اسید برای شناسایی و اندازه گیری خلوص محصول تهیه گردید. سه ایزومر تولوئن سولفونیک اسید در مخلوط بطور همزمان با خطای 2 درصد اندازه گیری شد

در این پروژه پریدات به روش اسپکتروفلوریمتری با تیامین و تشکیل تیوکروم که یک گونه فلورسانس کننده می باشد در طول موج تحریکی 390 نانومتر و طول موج نشری 450 نانومتر اندازه گیری شده است. از روش فوق جهت اندازه گیری پریدات در نمونه های نمک ‏‎(k2so4 , ki)‎‏ استفاده شده است. از شبکه عصبی مصنوعی برای اندازه گیری پریدات در ناحیه غیر خطی منحنی کالیبراسیون تا غلظت ‏‎3*10**-5‎‏ مولار پریدات استفاده گردید. در قسمت دوم از لیگاند 1 ، 2 _ دی متیل - 3 - هیدروکسی - 4 - پیریدینون برای اندازه گیری آهن ‏‎(ii) , (iii)‎‏ به روش اسپکتروفتومتری استفاده شده است . کمپلکس خرمایی رنگ ‏‎fe(dmhp)3‎‏ در ‏‎ph=4/9‎‏ تشکیل می شود. ماکزیمم جذب این کمپلکس در طول موج 460 نانومتر قرار دارد و ضریب جذب مولی آن 8/5325 ‏‎(lit.mol-1.cm-1)‎‏ می باشد. منحنی تنظیم در محدوده 0/4 - 1/0 میلی گرم بر لیتر از قانون بیر تبعیت می کند. حد تشخیص تئوری روش 01/0 میلی گرم بر لیتر محاسبه گردید . انحراف استاندارد نسبی برای محلول 0/2 میلی گرم بر لیتر آهن ‏‎(iii)‎‏ 1/1 درصد می باشد. یونهای ‏‎cu++2 , no3-‎‏ در این اندازه گیری مزاحم می باشند از این روش برای اندازه گیری آهن موجود در شیر خشک استفاده گردید.