نام پژوهشگر: محمد قاسم مهجانی

بررسی اکسیداسیون کاتالیتیکی ساکارز برروی الکترودهای اصلاح شده و کاربرد آن در پیل سوختی وسایراهداف کاربردی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1388
  علی نعیمی   محمد قاسم مهجانی

الکترودهای ni، c/ ni، c/ poap/ ni، c/poap/sds/ ni برای اکسیداسیون ساکارز به کار گرفته شده اند. در مطالعات از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، اسپکتروسکوپی امپدانس، کرنوآمپرومتری استفاده شده است. بهینه سازی الکترود های بر پایه فیلم پلیمری و بررسی شرایط مختلف که باعث رسیدن به بالاترین کارایی به عنوان الکتروکاتالیست می باشد، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از ولتامتری چرخه ای برای این الکترودها تشکیل فرم کریستالی ?/? را در چرخه های متوالی نشان می دهد. الکترودهای c/ poap/ ni و c/poap/sds/ ni جریان بیشتری را نسبت به نیکل نشان می دهند. در حضور ساکارز جریان پیک آندی افزایش یافته و جریان پیک کاتدی کاهش می یابد. جریان پیک اکسیداسیون ساکارز به صورت خطی با مجذور سرعت روبش افزایش می یابد. این رفتار نشان دهنده تحت کنترل انتشار بودن سیستم می باشد. مکانیسمی بر اساس تولید (iii)ni و مصرف ساکارز ارایه شده است. الکترود به کار رفته در محدوده زمانی زیاد پایداری نسبتا خوبی را نشان می دهد. الکترود، c/poap/sds/ ni نسبت به دیگر الکترودهای اصلاح شده در این کار تحقیقاتی جریان اکسیداسیون بیشتری را ایجاد می کند.

بررسی ترمودینامیکی انحلال ذرات نانو
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1389
  اکرم مرادی   محمد قاسم مهجانی

رابطه ای تجربی بین بعد فرکتالی نانوذرات محلول و حلالیتشان وجود دارد. این رابطه نشان می دهد که نانو ذرات فرکتالی حلالیت مشخصاً بالایی نسبت به آنچه رابطه استوالد- فرندلیچ پیش بینی می کند دارند. در این کار از مفاهیم ترمودینامیک غیرمقداری برای بیان تغییر حلالیت نانوذرات فرکتالی استفاده می شود. این روش بر توصیفی ترمودینامیکی بنا شده است که مقداره (?) را در بیان انرژی داخلی وارد می کند. (?) تابع اویلری از جرم ذره با درجه همگنی m می باشد که m می تواند مقادیر مخالف 1 را هم بپذیرد. m به عنوان بعد ترمودینامیکی سیستم معرفی می شود. می توان رفتارهای متفاوت ذرات نانو را بدین روش شبیه سازی کرد. با استفاده از این روش می توان نشان داد که تغییر حلالیت ذرات نانو می تواند کمتر یا بیشتر از آنچه رابطه استوالد- فرندلیچ پیش بینی می کند باشد.

بررسی ایمپدانس پدیده نفوذ غیر متعارف در الکتروشیمی پلیمرهای هادی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1389
  احمد شریفی ویند   محمد قاسم مهجانی

در این تحقیق نفوذ غیر متعارف در فیلم پلی پیرول سنتز شده بر روی الکترود کربن گلاسه به روش اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفته است. مقدار ? شاخصه انحراف از نفوذ عادی، از طریق تطبیق داده های تجربی بر معادلات امپدانس نفوذ غیر متعارف با استفاده از نرم افزارmatlab به دست آمد و با استفاده از آن ضریب نفوذ غیرعادی نیز در شرایط مختلف محاسبه شد. در بین یون های مورد مطالعه برای دوپ کردن با فیلم پلی پیرول مشخص شد که فیلم هایی که با یون های کلرید و پرکلرات دوپ شده اند رفتار نفوذ غیر عادی نشان می دهند. بررسی طیف امپدانس الکتروشیمیایی فیلم پلی پیرول در شرایط مختلف نشان داد که با افزایش دما و افزایش پتانسیل جریان مستقیم(dcp) به کار رفته میزان نفوذ غیر عادی کمتر می شود. با افزایش دمای سنتز و همچنین غلظت مونومر استفاده شده میزان انحراف از نفوذ عادی افزایش می یابد. با افزایش ضخامت پلیمر ابتدا میزان انحراف از نفوذ عادی کم می شود ولی از یک ضخامت خاص به بعد، میزان انحراف از نفوذ عادی افزایش می یابد

اکسیداسیون متانول بر روی الکتروکاتالیست اکسید روی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1389
  مریم خاکعلی   مجید جعفریان

اکسیداسیون متانول بر سطح الکترود zno به عنوان الکتروکاتالیست، مورد بررسی قرار گرفته و هیچ نتیجه ای در بر نداشته است. فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود خمیر کربن(cpe) و الکترود اصلاح شده خمیر کربن با اکسید روی (zno/cpe) در فرآیند اکسیداسیون متانول، در محیط قلیایی و در دمای اتاق مورد بررسی مطالعه قرار گرفته است. برای نیل به این منظور از تکنیک های کرنوآمپرومتری، ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکوپی امپدانس استفاده شده است. فرآیند اکسیداسیون متانول برروی هر دو الکترود cpe و zno/cpe به وضوح دیده می شود که مطابق با مطالعات ولتامتری چرخه ای، zno/cpe به صورت قابل توجهی، پاسخ بزرگتری را نشان می دهد. در مطالعات کرنوآمپرومتری صورت گرفته بر روی zno/cpe پیروی از رفتارکوترلی در واکنش الکتروکاتالیستی متانول به خوبی مشهود است. در مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس، در مدار معادلی که مطابق با دیاگرام های نایکوئیست ارائه شده است، دو نیم دایره دیده می شود که به جذب سطحی گروه هیدروکسیل و اکسیداسیون متانول نسبت داده می شود. پارامترهای مدار معادل مربوط به اکسیداسیون متانول در غلظت های مختلف متانول محاسبه و ارائه شده است.

فتوالکتروشیمی سولفید سرب در حضور و غیاب مس ونیمه هادی سلنیم سرب
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1389
  بهناز ابیض   مجید جعفریان

در این پروژه رفتار فتوالکتروشیمیایی نیمه هادی سولفید و سلنید سرب مورد بررسی قرار گرفته است.در بخش اول فتوالکتروشیمی نیمه هادی سولفید سرب را در حضور و غیاب مس بررسی می شود.به این منظور مس از محلول سولفات مس اسیدی (ph=1 )بر سطح الکترود سرب تحت یک پتانسیل ثابت ترسیب گردید.سپس سولفید سرب تحت یک پتانسیل ثابت با استفاده از محلول سولفید سدیم قلیایی (ph=13)بر آن ترسیب شد.سپس اثر مس بر رفتار فتوالکتروشیمیایی سولفید سرب در شرایط تاریکی و حضور نور باتکنیک های ولتامپرومتری چرخه ای ،کرونوآمپرومتری،و امپدانس بررسی شده است.نتایج نشان می دهد که در حضور مس پیک آندی سولفید سرب افزایش می یابد.با استفاده از تکنیک امپدانس در پتانسیل های مختلف نمودار مات-شاتکی برای هر دو نوع الکترود رسم گردیدو مقادیر پتانسیل نوار صاف و غلظت حاملین بار اکثریت از برون یابی و شیب خط محاسبه شده است. در بخش دوم ترسیب نیمه هادی سلنید سرب بر سطح الکترود سرب و بررسی رفتار فتوالکتروشیمیایی این نیمه هادی مورد تحقیق قرار گرفت.بنابراین سلنید سرب با استفاده از محلول دی اکسید سلنیم اسیدی بااستفاده از تکنیک کرونوآمپرومتری بر سطح الکترود سرب ترسیب گردیدو خواص فتوالکتروشیمیایی آن با تکنیک های ذکر شده در بالا مورد بررسی قرار گرفت.در بخش امپدانس مربوطه غلظت حاملین بار و پتانسیل نوار صاف سلنید سرب در تاریکی و تحت تابش با رسم نمودار مات شاتکی محاسبه گردیده است.

استفاده از آنالیز نویز در خوردگی گالوانیک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1389
  رضا مشرفی   محمد قاسم مهجانی

جریان و پتانسیل نویز الکتروشیمیایی برای این زوج گالوانیک، توسط سیستم سه الکترودی در یک سل استاندارد در حالت پتانسیل مدار باز، به طور همزمان اندازه گیری شد. مقاومت نویز الکتروشیمیایی بعد از حذف خطای جریان dc، از نسبت انحراف استاندارد پتانسیل به انحراف استاندارد جریان بدست آمد. منحنی های نویز الکتروشیمیایی با استفاده از تکنیک تبدیل سریع فوریه از دامنه زمان به دامنه فرکانس برده شد و سپس منحنی های دانسیته توان طیفی آنها نسبت به لگاریتم فرکانس رسم شد و نتایج بدست آمده با هم مقایسه شد. نتایج حاصل نشان داد که شکل کلی و شیب منحنی های دانسیته توان طیفی با تغییر نسبت موثر سطح آند به کاتد تفاوت چندانی ندارد. علاوه بر این با استفاده از روش پلاریزاسیون، منحنی های تافل مربوط به استنلس استیل ال 316 و تیتانیوم و همچنین زوج استنلس استیل و تیتانیوم بدست آمد و با هم مقایسه شد. مقاومت پلاریزاسیون و شیب های آندی و کاتدی و سرعت خوردگی، از داده هایی است که در این بخش پایان نامه گزارش شده است. منحنی های نایکوست حاصل از اندازه گیری های امپدانس الکتروشیمیایی نیز با برازش مدار معادل مناسب، مورد تحلیل قرار گرفت و داده های حاصل گزارش گردید و مورد بحث قرار گرفتند.

مطالعه و بررسی دینامیک نوسان های الکتروشیمیایی بر مبنای نظریه آشوب و اطلاعات
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1389
  ابوذر مسعودی   محمد قاسم مهجانی

هدف پایان نامه، بررسی رفتارهای (جاذب های) هم زیست در مدل کوپر-گاسپارد برای رفتارهای نوسانی تناوبی و آشوبناک الکتروشیمیایی بر روی الکترود دیسک چرخان (rde) است. همچنین، میزان بی نظمی رفتارهای آشوبناک تولید شده به وسیله مدل کوپر-گاسپارد با استفاده از شاخص های دینامیکی، اطلاعاتی و هندسی به طور کمی بررسی شده است. مقایسه کیفی جاذب های چند گانه نشان دهنده درهم پیچش عجیب مسیرهای تناوبی و آشوبناک به دور هم است، که ناشی از قضیه عدم تقاطع است. بستر های جذب دو و سه بعدی به دقت بررسی شده اند و نشان دهنده بسترهای پیچیده راه راه- مانند است، که منجر به سخت شدن پیش بینی پذیری در بعضی از مناطق بستر جذب می شود. تحلیل انشعاب موضعی و سراسری، تولد نوع جدیدی از رفتار نوسان ترکیبی را که با رفتارهای تناوبی و آشوبناک دیگر هم زیست هستند، به وسیله انشعاب های گره-زینی نشان می دهد. نشان داده شده است، که نوسان های کوتاه-دامنه آشوبناک به وسیله انشعاب بحران مرزی منهدم می شوند، که ناشی از برخورد آن با مدار ناپایدار ترکیبی بر روی مرز بستر جذب در فضای فاز است و منجر به گذارهای آشوبناک با رفتارهای توانی می شود. تفسیر فیزیکی- شیمیایی نتایج بر طبق حلقه های بازخوردی متغیرهای الکتروشیمیای و بی آهنگ های آن ها مورد بحث قرار گرفته است. این تفسیر نشان می دهد تفاوت سازوکاری رفتار نوسان های کوتاه- و بلند-دامنه به توانایی سیستم در کاهش پتانسیل الکتریکی به شاخه با پتانسیل کمتر با شیب مثبت بی-آهنگ پتانسیل الکتریکی ارتباط دارد. تحلیل کمی رفتار آشوبناک مدل، نشان دهنده توان لیاپانوف مثبت و آنتروپی کولموگروف-سینای مثبت است، که نمایانگر واگرایی نمایی مسیرها از همدیگر و از دست رفتن اطلاعات در هنگامی که رفتار آشوبناک تحول می یابد، است. بعد فرکتالی کاپلان-یورک جاذب آشوبناک نیز بین دو و سه است، که نمایانگر یک شیء تقریبا دوبعدی است. بررسی نشان دهنده انواع جدیدی از رفتارها، جاذب ها و انشعاب های پیچیده با ویژگی های خاص خود است، که تولید پیش بینی نا پذیری محسوس برای سری های زمانی الکتروشیمیایی می کنند.

بررسی الکتروشیمایی اثر بازدارندگی کامپوزیت های نانوذرات فلزی و اکسید فلزی در مقابل خوردگی استیل
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1390
  احد طاهرزادشادباد   محمد قاسم مهجانی

پوشش دهی الکتروشیمیایی فولاد 316l با نیکل و نانو ذرات اکسید فلزی (al2o3 و tio2) انجام و نتایج زیر در خوردگی این پوششها حاصل گردید. 1- با افزایش غلظت سدیم کلراید جریان خوردگی فولاد افزایش و پتانسیل خوردگی به سمت پتانسیلهای مثبت تر می رود. 2-با توجه به نمودار پلاریزاسیون الکتروشیمیایی پوشش های نیکل ایجاد شده با جریانهای مختلف، کمترین جریان جریان خوردگی مربوط به پوشش نیکل به دست آمده با جریان 0.02 a/cm2 می باشد. 3-در آبکاری نیکل همراه با نانو ذرات آلومینا با جریان مستقیم، این پوشش جریان خوردگی کمتر و پتانسیل خوردگی مثبت تری نسبت به پوشش نیکل خالص نشان می دهد. همچنین نمودار نایکوئست امپدانس پوشش نانو کامپوزیت از مقاومت انتقال بار بزرگتری نسبت به پوشش نیکل برخوردار است. 4-در آبکاری نیکل با نانو ذرات آلومینا با جریان پالسی، بهترین پوشش بدست آمده از نظر خواص ضد خوردگی در فرکانس 5hz و درصد کارکرد 10% بدست آمد. 5-بررسی مورفولوژی سطح پوشش نیکل و همچنین پوشش نیکل-آلومینا نشان می دهد که اندازه دانه پوشش نیکل-آلومینا کوچکتر و فشرده تر می باشد. 6-پوشش نانو کامپوزیت ni/tio2 بدست آمده با جریان پالسی و در شرایط بهینه نشان می دهد که این پوشش مقاومت به خوردگی کمتری از پوشش نانو کامپوزیت ni/al2o3 در محلول سدیم کلراید 0.5m نشان می دهد.

بررسی خوردگی سازه های دریایی و اثر پوششی نانوکامپوزیت های پلیمری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1390
  مریم ناصری   محمد قاسم مهجانی

رفتار حفاظت خوردگی فیلم های پلیمری پلی پیرول در حالت های مختلف و در حضور نانوذرات al2o3 با استفاده از تکنیک های الکتروشیمیایی پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و اسپکتروسکوپی الکتروشیمیایی امپدانس در محیط آب دریای ساختگی مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه پلی پیرول به روش گالوانواستاتیک روی سطح سازه دریایی نشانده شد. رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای پوشش داده شده در حالت های دوپ و آندوپ با حالت الکترود بدون پوشش مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج نشان دادند که فیلم های پلیمری پوشش دهی شده پتانسیل الکترود را به سمت پتانسیل های مثبت تر انتقال می دهند اما این انتقال منجر به رویین شدن نمی شود. با وجود این ارتباط قابل ملاحظه ای بین فیلم پلی پیرول دوپ نشده، اکسیژن کاهش یافته و آهن حل شده وجود دارد. پتانسیل فولاد در ناحیه محلول فعال باقی می ماند و تشکیل لایه اکسیدی در این ناحیه امکان پذیر نمی باشد. به منظور مقایسه اثر الکترولیت در مورفولوژی فیلم، فیلم های پلی پیرول در حضور الکترولیت های مختلف( kclo4 ، nano3 ، na2so4 و nacl ) به روش گالوانواستاتیک سنتز شدند و رفتار حفاظت خوردگی آن ها روی سطح سازه دریایی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که پلی پیرول سنتز شده در حضور الکترولیت nano3 بهترین اثر حفاظتی را داراست. در ادامه رفتار حفاظت خوردگی پلی پیرول در حضور نانوذرات al2o3 و نیز در حضور سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات(sds) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذرات al2o3 و سورفکتانت sds عملکرد حفاظت خوردگی فیلم های پلی پیرول را به طور قابل ملاحظه ای بهبود بخشیدند. به علاوه رفتار حفاظت خوردگی نانوکامپوزیت ppy/al2o3 در حضور sds نیز مورد مطالعه قرار گرفت و به عنوان بهترین پوشش ضد خوردگی برای سازه غوطه ور در آب دریا شناخته شد.

مدلسازی و کنترل سیستمهای پیچیده براساس فضای حالت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1390
  وحید مردانلو   محمد قاسم مهجانی

از جمله روش های مدل سازی سیستم های پیچیده استفاده از فضای حالت سیستم برای تبدیل آن به سطوح سیستمی و زیرسیستمی است. ویژگی این روش برپایه ی خاصیت نوظهوری در رفتار سیستم است. این روش نوآورانه مدل سازی سیستم های پیچیده چندان مورد بررسی قرار نگرفته و گزارشی از کاربرد آن ارائه نشده است. در این پایان نامه علاوه بر تبیین جزئیات آن و تکمیل ارتباط سطوح سیستمی و زیرسیستمی براساس معادلات ریاضی، سیستم 3-مخزن مهندسی نیز به این روش مدل سازی شده است. در هر مرحله به تفاوت این سیستم مهندسی با سیستم طبیعی پرداخته شده و برای مقایسه ی مناسب تر دستگاه 5-مخزن را به عنوان آزمایش سنجه مطرح کرده و ویژگی های مدل سازی آن و تفاوت نسبت به سیستم قبلی بررسی گردید. به عنوان نتیجه در این مرحله تعریف جدیدی بر سیستم های مهندسی پیچیده با عنوان سیستم های شبه پیچیده مطرح شد. پیچیدگی روند مدل سازی نیز به هفت مرحله ی مجزا تقسیم شده و افزایش و کاهش این میزان در نتایج روند کار بررسی اجمالی صورت گرفت. در مرحله ی کنترل با استفاده از رفتار نوظهوری سیستم، ایده ی کلیدزنی دوگانه حاصل شد که این ایده راه حلی ساده برای کنترل سیستم های غیرافاین ارائه می دهد. نتایج بدست آمده با استفاده از طراحی کنترل کننده ی فیدبک حالت انتگرالی به روش lqr نشانگر عملکرد مناسب پاسخ و رفتار بدون نوسانات شدید سیگنال کنترلی است. برای درک بهتر رفتار کنترلی این سیستم را با کنترل یک سیستم اجتماعی مقایسه کرده و در انتها نیز پایداری کلیدزنی بین مدل ها با استفاده از روش زمان سکون برای سیستم 3-مخزن اثبات گردید.

بررسی خوردگی الکتروشیمیایی و فتوالکتروشیمیایی سرب در محیط های مختلف
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1390
  امین لرپری زنگنه   مجید جعفریان

در این تحقیق خوردگی سرب در دو حالت الکتروشیمیایی و فتوالکتروشیمیایی بررسی شده،در مطالعه الکتروشیمیایی خوردگی سرب که در محیط کلراید سدیم در محدوده غلظتی 1/0 تا 1 مولار توسط روشهای تافل و امپدانس الکتروشیمیایی انجام شده با استفاده از الکترود سرب با قطر cm 1 افزایش غلظت محلول عاملی در افزایش خوردگی سرب بوده و داده های تافل و ا مپدانس مبین این مسئله می باشند اما در قسمت دیگر این تحقیق که عملا به نوعی بخش اصلی نیز به حساب می آید خوردگی فتو الکتروشیمیایی سولفید سرب در محیط کلراید سدیم صورت گرفته بدین صورت که ابتدا تلاش محقق بر تشکیل بهترین و با کیفیت ترین لایه سولفید سرب بوده و نتیجه حاصل تشکیل لایه مذکور به روش پتانسیل دینامیکی امپدانس الکتروشیمیایی با شرایط پتانسیل 55/0 ولت و زمان 60 ثانیه می باشد،این شرایط شرایطی است که با کیفیت ترین لایه ی سولفید سرب با بیشترین مقاومت حاصل می شود لازم به ذکر است بررسی های انجام شده نشان می دهد وجود نور کیفیت لایه را کاسته و سرعت خوردگی را افزایش میدهد،با تشکیل بهترین لایه ی سولفید سرب خوردگی آن توسط تکنیک تافل در محدوده پتانسیل 1- تا 5/0 ولت و تکنیک امپدانس در پتانسیل مدار باز در تاریکی و حضور نور مطالعه شده و این مطالعه در غلظتی از کلراید سدیم با بیشترین جریان خوردگی برای سرب خالص انجام گرفته که این غلظت 5/0 مولار می باشد که نتایج مبین این مسئله است که وجود نورسبب ایجاد الکترون ها و حفره ها و افزایش نقل و انتقالات حاملین اکثریت در این نیمه هادی شده که سبب بالا تر رفتن سطح انرژی تراز فرمی و افزایش نقص کریستالی لایه الکترو ترسیب شده میشود.کاهش مقاومت انتقال بار –فضای بار در حضور نور توسط تکنیک امپدانس الکترو شیمیایی نیز تایید می شود.

سنتزو مطالعه خواص نیمه هادی پلی ارتو آمینو فنل و نانوکامپوزیت های آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1391
  علی احسانی   محمد قاسم مهجانی

چکیده در این تحقیق: 1- فیلم پلی ارتو آمینو فنل در حضور آنیونهای کلرید- نیترات- سولفات و پر کلرات به روش ولتامتری چرخه ای بر سطح الکترود گرافیت ترسیب شده و تاثیر اندازه آنیون ، خصلت بازی یونهای دوپ شونده بر رفتار الکتروشیمیایی فیلم نیمه رسانا، ابعاد فرکتالی و پارامتر های نیمه رسانایی مانند چگالی حاملین بار، پتانسیل نوار صاف و پهنای خازن فضای بار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده این است که با افزایش ابعاد فرکتالی چگالی حاملین بار افزایش یافته و فیلم رفتار الکتروشیمیایی بهتری نشان می دهد. 2- فیلم پلی ارتو آمینو فنل در حضور آنیونهای کلرید و پر کلرات به روش پتانسیو استاتیک بر سطح الکترود گرافیت ترسیب شده است. پارامترهای غلطت مونومر والکترولیت بر مرتبه واکنش در معادله سرعت واکنش و تاثیر اندازه آنیون بر کاهش دافعه مراکز اکسیداسیون – احیا، مقاومت انتقال بار، چگالی حاملین بار و ابعاد فرکتالی با تکنیک های الکتروشیمیایی و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر اندازه آنیون در رفتار نفوذ آنیون ها در یک ناحیه محدود تحت عنوان نفوذ نامتعارف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده این است که با افزایش اندازه آنیون دافعه مراکز اکسیداسیون-احیا بیشتر کاهش یافته و هدایت الکترونی و چگالی حاملین بار افزایش و پارامتر نفوذ غیر متعارف )?) کاهش می یابد. 3- فیلم پلی ارتو آمینو فنل در حضور سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات به روش ولتامتری چرخه ای بر سطح الکترود گرافیت ترسیب شده است. نتایج نشان می دهد که فیلم سنتز شده در حضور آنیون دودسیل سولفات دارای ضخامت، ابعاد فرکتالی و چگالی حاملین بار بیشتری است. این را می توان به کاهش کشش سطحی و افزایش غلظت مونومر در حضور باز نرم دودسیل سولفات در سطح الکترود کارگر و ایجاد کمپلکس بین مونومر و این آنیون نسبت داد. فیلم حاوی یونهای دودسیل سولفات رفتار مناسبی در فرایند الکتروکاتالیستی ساکارز در محیط قلیایی نشان داده است که می توان به سطح فعال بالای فیلم و تسهیل فرایند انتقال الکترون از طریق جابجایی تراز فرمی نسبت داد. 4- به کمک تکنیک پالس گالوانو استاتیک نانو ذرات پلیمر پلی ارتو آمینو فنل با اعمال زمان خاموش 100 میلی ثانیه وزمان روشن 5 میلی ثانیه بر سطح الکترود کربن شیشه ای سنتز شده اند. تاثیر زمان خاموش و روشن در سنتز نانو ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با اعمال پالس های کوتاه زنجیر های کوتاه پلیمر که حاوی مراکز نقص کمتری هستند ایجاد می شود واین بر فعالیت الکتروشیمیایی ،افزایش سطح فعال، کاهش مقاومت انتقال بار ، افزایش ظرفیت خازن ردوکس و افزایش چگالی حاملین بار موثر است. 5- نانو کامپوزیت پلیمر پلی ارتو آمینو فنل و نانو لوله های کربنی در حضور سورفکتانت و اعمال امواج فراصوت به روش الکتروشیمیایی سنتز شده اند. تشکیل نانو کامپوزیت بر سطح الکترود کارگر با تکنیک های سطح مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد تایید قرار گرفته است. نانو کامپوزیت ایجاد شده به علت بهبود خواص مکانیکی، پایداری بیشتری در فرایند شارژ و دشارژ متوالی داشته و ظرفیت خازنی بیشتر و مقاومت انتقال بار کمتری از خود نشان داده است. نانو کامپوزیت سنتز شده فعالیت الکتروکاتالیستی بهتری نسبت به پلیمر تنها، در فرایند الکتروکاتالیستی متانول در محیط قلیایی نشان داده است. 6- نانو کامپوزیت پلیمر پلی ارتو آمینو فنل و نانو ذرات تیتانیم اکسید به روش الکتروشیمیایی در حضور سورفکتانت آنیونی سنتز شده است. نتایج حاصل از طیف های مادون قرمز و ماورای بنفش وجود نانو ذرات تیتانیم اکسید را در ساختار پلیمر تایید نموده ، و میکروسکوپ الکترونی عبوری ساختار هسته - پوسته را برای نانو کامپوزیت سنتز شده نشان می دهد. حضور نانو ذرات تیتانیوم اکسید در این پلیمر کامپوزیتی باعث بهبود رفتار الکتروشیمیایی شده است.

اکسیداسیون متانول بر روی الکترودهای کربن اصلاح شده با ترکیبات نیکل
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1390
  ماهرخ مرادی   مجید جعفریان

الکترودهای c/ni و c/ni-cu برای اکسیداسیون متانول به کار گرفته شده اند. در مطالعات از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، اسپکتروسکوپی امپدانس و کرنوآمپرومتری استفاده شده است. از روبش پتانسیل در محلول سدیم هیدروکسید m 1 به منظور غنی سازی سطح از گونه های ni(iii) استفاده شد. الکترود c/ni-cu جریان بیشتری را نسبت به c/ni نشان می دهد. در حضور متانول جریان پیک آندی افزایش یافته و جریان پیک کاتدی کاهش می یابد. جریان پیک اکسیداسیون متانول به صورت خطی با مجذور سرعت روبش افزایش می یابد. این رفتار نشان دهنده تحت کنترل انتشار بودن سیستم است. مکانیسمی بر اساس تولید ni(iii) و مصرف متانول ارائه شده است. مطالعات کرنوآمپرومتری نشان داد که واکنش های الکترواکسیداسیون متانول از رفتار کوترلی پیروی می کنند و میزان ضریب نفوذ متانول بر روی الکترود اصلاح شده c/ni-cu،4-10×7/2 بدست آمده است. مقاومت انتقال بار برای الکترواکسیداسیون متانول بر روی الکترود اصلاح شده c/ni-cu هم به روش تئوری و همچنین مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس محاسبه شده است.

بررسی امپدانس پلیمرهای هادی در شرایط مختلف سنتز الکتروشیمیایی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1391
  سحر نظری   محمد قاسم مهجانی

به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی پلی ارتوآمینوفنول، این پلیمر بر روی سه الکترود کربن شیشه ای (gc)، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با گرافن اکسید (go/gc) و الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با گرافن به روش الکتروشیمیایی (er-g/gc)، سنتز شد که در بین این الکترودها، الکترود er-g/gc اثر الکتروکاتالیستی در شکل گیری پلیمر از خود نشان داد و دانسیته جریان حاصل از پلیمریزاسیون به شدت افزایش یافت. به منظور دستیابی به این حقیقت که چرا دانسیته جریان حاصل از پلیمریزاسیون اورتو آمینوفنول بر روی الکترود اصلاح شده با گرافن بسیار بالاست به بررسی تئوری بر هم کنش گرافن-ارتوآمینوفنول پرداختیم. در بررسی یک صفحه گرافن 6×6 و یک ملکول ارتوآمینو فنول در 9 موقعیت مختلف انتخاب شد که نتایج محاسباتی نشان داد مولکول ارتوآمینوفنول در حالت موازی، بیشترین انرژی جذب را نسبت به گرافن دارد و از آنجایی که پلیمریزاسیون اورتو آمینوفنول از طریق سایت های n و o انجام می شود بنابراین تعداد مونومرهای بیشتری در یک بازه زمانی می توانند بر روی سطح و در جهت گیری مناسب حضور داشته که نتیجتاً منجر به اکسیداسیون مونومر بیشتر و متعاقباً جریان پلیمریزاسیون بیشتری حاصل می گردد. در ادامه کار به بررسی رفتار فیلم پلی ارتوآمینوفنول سنتز شده بر روی الکترود er-g/gc پرداخته شد و بررسی رفتار الکترو شیمیایی پلی ارتوآمینوفنول، تاثیر ph و تاثیر کاتیون ها و آنیون های مختلف در حضور و عدم حضور الکترولیت حامل توسط روش های ولتامتری چرخه ای و امپدانس انجام شد که در بین کاتیون های مورد بررسی، کاتیون na+ و در بین آنیون های مورد مطالعه، آنیون cl- بالاترین میزان ظرفیت را از خود نشان دادند. همچنین نتایج بدست آمده از منحنی های امپدانس، صحت داده های بدست آمده از روش ولتامتری چرخه ای را تایید می کند. کلمات کلیدی:پلی ارتوآمینوفنول، گرافن، پلیمریزاسیون، کربن شیشه ای و امپدانس

سنتز الکتروشیمیایی کامپوزیت پلی اکسی متال/پلیمرهادی و اثر پوششی آن در خوردگی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم پایه 1391
  رقیه محمودی   محمد قاسم مهجانی

مطالعات انجام شده در مورد روئین کردن آلومینیوم به منظور محافظت آن از خوردگی، این نقصان را نشان می دهد که علیرغم اینکه اکسید آلومینیوم می تواند محافظت خوبی از آن در مقابل خوردگی ایفا کند ولی حفره های موجود در ساختار اکسید آلومینیوم در معرض محلول بوده و در طولانی مدت می تواند خوردگی آلومینیوم تشدید شود. بدین منظور و به جهت بهبود این نقص، در این مطالعه منافذ قابل دسترس توسط گونه های خورنده، با پوشش پلیمری محافظت می شوند. در این تحقیق کامپوزیت پلی پیرول و پلی اکسومتال های مولیبدات و تنگستات به منظور کاهش خوردگی آلیاژ آلومینیوم 7075 در محیط های خورنده ی گوناگون مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از روشهای الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای، پلاریزاسیون تافل و امپدانس الکتروشیمیایی و تکنیک های شناسایی سطح مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی و مطالعه ی پوشش های حاصل استفاده گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعات نشان می دهد که با استفاده از این پوشش پایدار می توان تا حد مطلوبی میزان خوردگی آلومینیوم را در این محیط های خورنده کاهش داد. هم چنین استفاده از پلی اکسومتال های مولیبدات و تنگستات در بهبود پوشش نقش بسزایی داشته و میزان ممانعت از خوردگی را بسیار بهبود بخشیده است.

کاربرد شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی خوردگی فلزات
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1382
  آرزو جابری   محمد قاسم مهجانی

پیش بینی رفتار خوردگی جهت محافظه از خوردگی، حایز اهمیت است. به منظور پیش بینی خوردگی می توان از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده کرد. در این تحقیق، جهت پیش بینی الف- جریان خوردگی استیل ضد رنگ (316) به عنوان تابعی از غلظت سولفات مس و ph ب- جریان خوردگی استیل ضد رنگ (316) به عنوان تابعی از غلظت سولفات مس و سطح الکترود، ج- جریان خوردگی آلومینیوم رویین شده به عنوان تابعی از غلظت اسید فسفریک و زمان روبین شدن، د- جریان و پتانسیل خوردگی سرب به عنوان تابعی از غلظت سولفات سدیم، ph و زمان رویین شدن، ه- مقادیر اجزاء مدار معادل مربوط به منحنی های امپدانس سرب از شبکه های عصبی مصنوعی پیش خورد استفاده شده است. شبکه های مذکور بر اساس پس انتشار خطا آموزش داده شده اند،. برای تهیه داده های مورد نیاز جهت پیش بینی خوردگی و مقادیر اجزاء مدار معادل از اسپکتروسکپی امپدانس و منحنی های تافل استفاده شده است. نتایج بدست آمده است در تطابق خوبی با داده های تجربی قرار دارند و نشان دهنده برتری شبکه های عصبی مصنوعی بر روش mlr می باشند.

بررسی رفتار منع کننده های آلی و معدنی بر خوردگی آلومینیوم وآلیاژهای آن در محیط قلیایی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1392
  مهدی جمشیدی دهنوی   مجید جعفریان

یکی از مشکلات اساسی در باطری هایی با آند آلومینیوم در محیط های قلیایی, خوردگی زیاد آن می باشد. این مشکل با دو راه حل کاهش می یابد: 1- اضافه کردن مواد بازدارنده 2- تغییر ترکیب درصد عناصر آلیاژها هدف ما در این پروژه کاهش خوردگی آلومینیوم با استفاده از بازدارنده ها می باشد. بازدارنده های مورد استفاده در این پروژه اکسی روی, هیدرواکسید کلسیم و اتیلن دی امین تترا استیک اسید می باشند. در ابتدا غلظت بهینه اکسید روی را برای هر سه الکترود بدست آوردیم. این غلظت برای aa5083 برابر با 04/0 مولار و برای aa5056 و آلومینیوم خالص 1/0 مولار بدست آمد. بدلیل بالا بودن پتانسیل اضافی واکنش آزاد شدن هیدروژن بر روی سطح zn نسبت به آلومینیوم, خوردگی آلومینیوم در محلول حاوی زینکات بدلیل رسوب روی بر روی سطح آلومینیوم کاهش می یابد. بازدارنده های بعدی که مورد استفاده قرار گرفت هیدرواکسید کلسیم بود, که به دلیل حلالیت کم بصورت اشباع مورد استفاده قرار گرفت. کاهش خوردگی آلومینیوم را می توان به عبور یون های کلسیم از لایه ?oh?^- روی سطح و جذب بر روی سطح آلومینیوم نسبت داد. هنگامی که edta اضافه شد , راندمان بازدارندگی افزایش یافت. این کاهش را احتمالا می توان به تشکیل کمپلکس ca-edta با ثابت تشکیل بالا ?(k?_f=5.5×?10?^10) نسبت داد. از طرف دیگر یون های کلسیم خنثی شده و راحتر جذب سطح می شوند. این آزمایشات برای سه الکترود انجام گرفت, که بالاترین راندمان بازدارندگی را آلیاژ 5083 با %1/93 نتیجه داد. همچنین کاهش راندمان خوردگی بصورت زیر است: aa5083>pure al>aa5056

بررسی رفتار فتوالکتروشیمیایی نیمه هادی pbs بر روی الکترود شیشه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده شیمی 1392
  صغری اسدی   مجید جعفریان

امروزه سنتز نیمه رسانا ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا آنها یکی از اجزای اساسی سلولهای خورشیدی محسوب می شوند. از طرفی به منظور بررسی خواص فتوالکتروشیمیایی آنها می بایست صفحه رسانای مناسب مانند شیشه هادی استفاده شود تا نسبت به عبور نور و جریان رسانا باشند.به همین خاطر فن آوری استفاده از سل های خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر وپاک مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است ورفته رفته در صنایع و زندگی روزمره جوامع بشری راه خود را باز می کند. در این پروژه از نیمه رسانای سولفید سرب به علت ویژگی های منحصر به فرد آن مانند گاف انرژی (باند گپ) باریک و مستقیم (ev 41/0 دردمای اتاق)، ساختار مکعبی سنگ نمک آن و شعاع برانگیختگی بزرگتر از بورنسبت به سایر کالکوژناید ها nm) 18 (، استفاده شده است. به منظور بررسی بهتر رفتار فتوالکتروشیمییایی سولفید سرب از الکترود شیشه استفاده شده است زیرا توسط آن می توان خاصیت رسانایی الکتریکی سولفید سرب رادقیق تر مشاهده کرد. همچنین در این پروژه رفتار نیمه رسانایی سولفید سرب با استفاده از تکنیک های گوناگون الکتروشیمیایی از جمله کرنوآمپرومتری، ولتاموگرام چرخه ای وامپدانس در محلول سود مورد مطالعه قرار گرفت ودر نهایت اتصال فلز-نیمه رسانا نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل ازکرنوآمپرومتری رفتار نوع n را برای نیمه هادی سولفید سرب نشان می دهد همچنین مقادیر?b برای الکترودهای 20/20 و20/40 مقادیر 0.75 و 0.61 الکترون ولت تحت تابش بدست آمده است. کلید واژه: سل خورشیدی، باند گپ، سولفید سرب و امپدانس

مطالعه اکسیداسیون متانول بر روی الکترود اصلاح شده نیکل
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم پایه 1392
  فاطمه شهبازی فراهانی   مجید جعفریان

در این کار حضور عنصر آمفوتر و بی اثر آلومینیوم در کنار عنصر الکتروفعال نیکل به عنوان الکتروکاتالیست مورد بررسی قرار گرفت . بدین منظور اکسیداسیون متانول در سه مرحله بر روی الکترود های آلومینیوم/نیکل ( نیکل نشانده شده بر روی الکترود آلومینیوم ) ، گرافیت/نیکل/آلومینیوم ( گرافیت خیسانده شده در محلول حاوی یون های نیکل و آلومینیوم ) و الکترود خمیر کربن حاوی یون های نیکل و آلومینیوم با درصد های وزنی 10% ، 20% ، 50% مورد بررسی قرار گرفت . الکترود آلومینیوم/نیکل به دلیل خوردگی در محلول سود و در نتیجه ناپایداری نیکل های نشانده شده بر روی آن هیچ نتیجه ای در بر نداشت . الکترود گرافیت/آلومینیوم/نیکل نیز هیچ جوابی مبنی براثر هم افزایی و تاثیر مثبت بر روی رفتار الکتروکاتالیتیکی نیکل در بر نداشت . در بررسی اکسیداسیون متانول با استفاده از الکترود خمیر کربن از سه تکنیک ولتامتری چرخه ای ، کرنوآمپرومتری و امپدانس استفاده شده است . با توجه به داده های به دست آمده از این تکنیک ها با وجود کاهش 10 ، 20 و 50 درصدی نیکل و جایگزینی آن با آلومینیوم در الکترود خمیر کربن همچنان رفتار الکتروکاتالیتیکی دیده می شود . حضور آلومینیوم می تواند عاملی باشد که با انحلال در محلول سود در طی فرایند اکسیداسیون متانول همواره سطح فعال برای ما ایجاد نماید و در نتیجه گونه های الکتروفعال ni+2 روی سطح مجددا حضور یابند و در اکسیداسیون متانول شرکت کرده و به ni+3 تبدیل شوند . البته تا حدودی می توان حضور آلومینیوم را مفید دانست چراکه همانطور که مشاهده می شود در حالت درصد وزنی 50% کارایی آن کاهش یافته که این می تواند به علت کاهش 50 درصدی عنصر الکتروفعال نیکل باشد که این کاهش نیکل تاثیر بیشتری را از خود نشان داده است. ولی نکته قابل توجه این است که در حالت 20% و 10% alcl3:nicl2 بهترین جواب های ولتامپروگرام ، کرونوآمپرومتری و امپدانس را شاهد هستیم .

بررسی اکسایش الکل ها بر روی الکتروکاتالیست ها بر پایه ی نیکل با ساختارهای ماکرو و نانو
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم پایه 1392
  مهدی رشوند آوئی   مجید جعفریان

الکترودهای اصلاح شده با کمپلکس های شیف باز نیکل و پالادیم، ساخته شده و برای اکسایش الکل های مختلف در محیط قلیایی به کار گرفته شده است. در مطالعات از تکنیک های ولتامتری، کرنوآمپرومتری و تکنیک های اسپکتروسکوپی گوناگون به منظور شناسایی استفاده شده است. با تغییر ساختار الکتروکاتالیست های مورد مطالعه، رفتار متفاوتی در هنگام اکسایش الکل ها از خود نشان می دهند که به منظور اثبات این ادعا، مطالعات الکتروشیمیایی و محاسبات کوانتومی مورد استفاده قرار گرفته است.

مطالعه و بررسی الکتروکاتالیست نیکل، مس و کبالت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم پایه 1393
  طیبه رستمی   مجید جعفریان

در این کار الکترودهای اصلاح شده به گونه ای تهیه شدند که علاوه بر کاهش هزینه ها ، افزایش قابل ملاحظه ای در دانسیته ی جریان و یا کاهش اضافه ولتاژ را به همراه داشته باشد . این الکترودهای اصلاح شده شامل ,g/nico ,g/ni ,g/cu ,g/co ,g/nicu g/cuco و g/nicuco هستند که به روش سیکل زدن در ناحیه کاتدی تهیه شده اند و فعالیت های الکتروکاتالیستی آن ها در فرایند اکسیداسیون متانول و هیدرازین در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفته است . از تکنیک های ولتامتری چرخه ای، کرنوآمپرومتری و اسپکتروسکوپی امپدانس برای بررسی داده ها استفاده شده است . مطالعات نشان داد که دانسیته ی جریان برای آلیاژ دوگانه بیشتر از فلزات خالص و برای آلیاژ سه گانه بیشترین مقدار است . در حضور متانول جریان پیک آندی افزایش و جریان پیک کاتدی کاهش می یابد . جریان های پیک آندی الکترواکسیداسیون متانول و هیدرازین به صورت خطی با مجذور سرعت جاروب متناسب هستند که نشان دهنده ی فرایندهای کنترل شده با نفوذ هستند . مطالعات کرنوآمپرومتری نشان داد که واکنش های الکترواکسیداسیون متانول و هیدرازین از رفتار کوترلی پیروی می کنند . میزان ضریب نفوذ متانول بر روی الکترود اصلاح شده ی آلیاژ سه گانه و همچنین مقدار ثابت سرعت حاصل از روش کرنوآمپرومتری محاسبه شده است . همچنین مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس به منظور بررسی اکسیداسیون کاتالیستی متانول بر روی سطح الکترود اصلاح شده به کارگرفته شده است .

مطالعه و بررسی احیای اکسید مس در محیط آبی و آلی به عنوان کاتد باتری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده شیمی 1393
  بهناز نبی زاده موحد خامنه   مجید جعفریان

هدف از انجام این پروژه¬ی تحقیقاتی، مطالعه و بررسی اکسید مس به عنوان کاتد باتری در دو محیط آبی و آلی می باشد.اکسید مس به دلیل فراوانی، رسانایی، غیر سمی بودن و ...یکی از گزینه های مناسب به عنوان کاتد در باتری¬ها است. در این تحقیق باتری های اکسید مس-اکسید روی و اکسید مس-سولفید سدیم مورد بررسی قرار گرفتند.برای بهینه کردن عملکرد باتری اکسید مس-اکسید روی و بهبود بخشیدن به بخش آندی باتری، افزودن اکسید آلومینیوم انجام شدکه منجر به بهبود کارایی باتری گردید. در باتری اکسید مس-سولفید سدیم برای افزایش راندمان و ظرفیت، بهینه کردن غلظت و تغییر الکترولیت به کار گرفته و استفاده از دو بایندر cmc و آگار- آگار در دو قسمت کاتدی و آندی صورت گرفت. نتایج حاصله بیان گر خوب عمل کردن بایندر آگار- آگاردر الکترولیت حاوی دی متیل فرمامید و اتیلن کربنات است. لازم به ذکر است، تکنیک¬های ولتامتری چرخه¬ای، کرنوپتانسیومتری و الکتروشیمیایی امپدانس جهت مطالعه عملکرد باتری¬ها مورد استفاده قرار گرفتند.باتوجه به فناوری¬های مختلف جهت ذخیره¬سازی انرژی، استفاده از باتری¬ها به عنوان یکی از گزینه¬های امیدوارکننده است. به خصوص در صنعت خودرو که علاقه¬مند به استفاده از حامل¬های انرژی برای وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی با عملکرد عالی، سیکل پذیری،ظرفیت و دانسیته توان بالا همراه با هزینه کم است.

بررسی اثر الکترودهای نامتقارن در آنالیز های نویز الکتروشیمیایی در خوردگی فلزات
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده شیمی 1393
  فاطمه حسن لو   محمد قاسم مهجانی

در این پروژه با استفاده از داده های آماری نظیر میانگین ،انحراف استاندارد، چولگی و کشیدگی اثر سطح بر روی سرعت و مکانیزم خوردگی در جفت الکترود های نامتقارن مورد بررسی قرار گرفت . هم چنین با استفاده از تکنیک های پتانیسودینامیک و امپدانس الکتروشیمیایی خطای احتمالی در محاسبه ی مقاومت نویز و امپدانس نویز طیفی در سیستم های الکترود نا متقارن مورد بررسی واقع شد. بدین منظور اندازه گیری های نویز الکتروشیمیایی برای یک سری جفت الکترود متقارن و نامتقارن از استینلس استیل 304 در الکترولیت سدیم کلرید 3.5% مورد مطالعه قرار گرفت. سپس با تجزیه و تحلیل آماری فرآیند جاری بر روی الکترودها توصیف و وجود احتمالی تناسب میان مقاومت پلاریزایسون و مقاومت نویز هم چنین امپدانس الکتروشیمیایی و امپدانس نویز طیفی برای هریک از جفت الکترود ها مورد بررسی واقع شد.

مطالعه خوردگی آلومینیوم و فولاد زنگ نزن با استفاده از آنالیز نویز الکتروشیمیایی و آنتروپی موجک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده شیمی 1393
  رضا مشرفی   مجید جعفریان

خوردگی یک پدیده بسیار مهم است که مخصوصا در صنعت نفت جایگاه ویژه ای دارد و خسارت های اقتصادی بسیاری را تحمیل این صنعت مهم می کند. پایش آنلاین خوردگی روشی جذاب برای شرکت های بزرگ نفتی در جهت تعیین سرعت خوردگی مخازن بزرگ و لوله های انتقال نفت است. اساس این روش بر تکنیک نویز الکتروشیمیایی استوار است و به صورت لحظه ای با ثبت جریان و پتانسیل و انتقال آن به مرکز کنترل امکان رصد خوردگی را فراهم می کند. اندازه گیری آسان و بدون اعمال اغتشاش از بیرون به سیستم تحت بررسی به همراه ارزانی دستگاه مورد نیاز برای این کار از جمله مزیت های این روش است. در این پایان نامه سری های زمانی تجربی نویز پتانسیل و جریان ناشی از خوردگی فولاد زنگ نزن 316، فولاد کربنی و آلومینیوم 7075 در محیط های خورنده مختلف جمع آوری شد. و اطلاعات بدست آمده بر اساس روش آنتروپی موجک و تئوری آشوب مورد تجزیه و تحلیل تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، آنتروپی در طی خوردگی حفره ای در فرکانس های بالا نسبت به خوردگی عمومی و حالت غیر فعال سطح کمترین مقدار را داراست. و این را می توان به نوع واکنش های غالب در خوردگی حفره ای که ماهیتی سریع دارند، نسبت داد. علاوه براین، برخلاف تفسیرهای ارائه شده، در طی خوردگی عمومی و حالت غیر فعال سطح تقریبا تمام فرکانس ها به صورت برابر درگیرند. مقدار بزرگی آنتروپی را در هر دامنه فرکانسی می توان به عنوان شدت واکنش ها در آن دامنه بکار برد. و این امر در مورد خوردگی حفره ای با موفقیت بررسی شد. در قسمت تحلیل نویز با استفاده از تئوری آشوب، فضای فاز داده های نویز با استفاده از روش تاخیر بازسازی شد. برای بازسازی فضای فاز مقدار بعد از روش نزدیک ترین همسایه اشتباه و مقدار تاخیر از روش اطلاعات مشترک محاسبه شد. علاوه براین ضریب لیاپانوف به عنوان معیار ریاضی وجود آشوب محاسبه شد. جاذب های بدست آمده در فضای های فاز برای خوردگی حفره ای، از نوع جاذب های عجیب هستند و رفتاری حلقه وار نشان دادند. تمام ضرایب لیاپانوف مقداری مثبت داشتند که نشانگر وجود آشوب در سیستم های تحت مطالعه بود. مشاهده شد که با پیشرفت خوردگی حفره ای مقدار ضریب لیاپانوف پتانسیل افزایش و جریان کاهش می یابد.

مطالعه و بررسی الکتروسنتز هتروسیکل بنزوفوراکسان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم 1393
  فرشاد سوهانی   مجید جعفریان

الکتروسنتز ترکیب آلی بنزو فوراکسان ،با اکسیداسیون ،2- نیترو آنیلین ،توسط یون یدونیوم که در سطح الکترود گرافیت بطریق الکترو شیمیایی تولید می شود روش متداولی است. یون یدونیوم بعنوان حمل کننده¬ی الکترون و کاتالیزگر در واکنش تشکیل حلقه¬ی اکسایشی درون مولکولی با 2-نیترو آنیلین عمل می کند. واکنش شامل مرحله¬ی تولید الکتروشیمیایی یون یدونیوم که الکتروفیلی قوی و بعنوان اسید لوئیس با زوج الکترون گروه آمینو¬ی2-نیترو آنیلین وارد واکنش می شود و طی یک مکانیسم چند مرحله ای بنزوفوراکسان تشکیل می شود. به جهت افزایش راندمان بنزو فوراکسان ،اقدام به اعمال پالسی جریان به سل الکتروسنتز شد. اعمال پالس در سنتز بنزو فوراکسان نتایج قابل توجه تری نسبت به اعمال دائمی جریان بوجود می آورد.که مهمترین آن ها راندمان بالاتر بنزو فوراکسان است.

بررسی ابعاد فرکتالی و نفوذ غیرمتعارف در پلیمرهای هادی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده شیمی 1393
  احمد شریفی ویند   محمد قاسم مهجانی

در این تحقیق ابعاد فرکتالی و نفوذ غیر متعارف در پلیمرهای هادی با استفاده از پلی پیرول و پلی اُرتوآمینوفنل نشانده شده بر روی الکترود کربن گلاسه مورد بررسی قرار گرفته اند. مقادیر ابعاد فرکتالی به روش های الکتروشیمیایی (ولتامتری چرخه ای و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی) و نیز با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است. برای مقایسه بهتر نتایج فیلم های پلیمری در چهار دمای سنتز °c7 ، °c22، °c45 و °c65 تهیه شده و ابعاد فرکتالی آن ها محاسبه گردید. .مقادیر ابعاد فرکتالی به دست آمده از ولتامتری چرخه ای از 167/2 در °c7 تا 668/2 در °c65 برای پلی پیرول و از 101/2 تا 386/2 در همین محدوده دما برای پلی ارتوآمینوفنل متغیر است. نتایج به دست آمده نشان می دهدکه افزایش دمای سنتز باعث زبری و پیچیدگی بیشتر سطح فیلم پلیمری شده و ابعاد فرکتالی آن افزایش می یابد. بدین معنی که از مقدار آن از 2 که برای صاف ترین سطح ممکن می باشد به سمت 3 که برای زبرترین حالت ممکن می باشد تمایل پیدا می کند. همچنین افزایش دمای سنتز باعث افزایش پیچیدگی ساختار داخلی پلیمر شده و افزایش خُلل و فُرج در سطح و داخل آن باعث به دام افتادن برخی ذرات نفوذ کننده داخل این حفره ها می شود که این وضعیت منجر به نفوذ کندتر این ذرات نسبت به سایر ذرات می گردد. این نوع از نفوذ که با عنوان نفوذ غیرمتعارف شناخته می شود از طریق طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفته و مقادیر شاخصه نفوذ غیر متعارف، ?، محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده تمایل مقدار ? از حالت نفوذ عادی (یعنی?=1) به سمت مقادیر کمتر (نفوذ غیرعادی) با افزایش دمای سنتز می باشد. تغییر مقدار ? از 911/0 در °c7 تا 614/0 در °c65 برای فیلم پلی پیرول نشان دهنده مشهودتر بودن نفوذ غیرمتعارف در پلیمرهای سنتز شده در دمای بالاتر می باشد که به دلیل ساختار پیچیده تر ساختار پلیمر سنتز شده در این دماهاست. مقایسه نتایج به دست آمده برای پارامترهای الکتروشیمیایی با در نظرگرفتن طبیعت فرکتالی پلیمر و نفوذ غیرمتعارف و بدون در نظر گرفتن آن ها با یکدیگر مقایسه شده که نتایج به دست آمده نشان دهنده ایجاد خطای قابل توجه در محاسبه مقادیر خازن لایه دوگانه الکتریکی و همچنین ضریب نفوذ با صرفنظر کردن از ابعاد فرکتالی و نفوذ غیرمتعارف می باشد. همچنین مقایسه مقادیر ابعاد فرکتالی به دست آمده به روش های الکتروشمیایی و تصاویر sem نشان دهندهء این است که نفوذ در سطح پلیمرهای هادی خواص مقیاسی خود الحاقی دارد (نه خودمتشابه). در این تحقیق از تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) برای بررسی آماری زبری سطح و مقایسه آن با روند نتایج به دست آمده با روش های دیگر استفاده شده است. نتایج به دست آمده موید افزایش زبری و پیچیدگی سطح با افزایش دمای سنتز می باشد. همچنین محاسبات مربوط به پارامتر کجی سطح، s، نشان دهنده افزایش برآمدگی های سطح نسبت به فرورفتگی ها در دماهای سنتز بالاتر می باشد. مقادیر مربوط به طول همبستگی عرضی، ?، به دست آمده از تابع همبستگی ارتفاع- ارتفاع نشان دهنده افزایش همبستگی نقاط سطح علیرغم افزایش پیچیدگی آن با دمای سنتز می باشد.