در این کار، به دلیل اهمیت بکارگیری هیدروژن پراکسید در زمینه هایی مثل بیوشیمی، شیمی بالینی، شیمی غذایی و شیمی محیطی، تعیین الکتروشیمیایی آن در اثر دو نوع اکسایش الکتروکاتالیزی، شامل الکتروکاتالیز همگن توسط پتاسیم یدید در سطح الکترود خمیر کربن و الکتروکاتالیز ناهمگن توسط الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی(متا- تولوئیدین) واجد نیکل(іі) مورد بررسی قرار گرفت. در روش ناهمگن، ابتدا رفتار الکتروشیمیایی الکترود های خمیر کربن اصلاح شده با پلیمرهای تهیه شده به روش های پتانسیودینامیک، گالوانواستاتیک و پتانسیواستاتیک بررسی شد. سپس، یون های فلز واسطه ی نیکل(іі) با کمک شناورسازی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی (متا- تولوئیدین) در محلول m 0/2 سولفات نیکل، به پیکره ی پلیمر متصل گردید. رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی(متا- تولوئیدین) واجد نیکل(іі) بعد از پلاریزاسیون آندی، به روش های مختلف الکتروشیمیایی نظیر: ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری با پله ی دوگانه مورد مطالعه قرار گرفت. از فنون ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری جهت بررسی اثر الکتروکاتالیزی این واسطه گرها برای اکسایش الکتروکاتالیزی همگن وناهمگن هیدروژن پراکسید استفاده گردید. نتایج نشان داد که 8/00=ph بهترین ph برای اکسایش همگن هیدروژن پراکسید در حضور پتاسیم یدید می باشد. اکسایش الکتروکاتالیزی ناهمگن هیدروژن پراکسید در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی(متا- تولوئیدین) واجد نیکل(іі) در محیط قلیایی انجام می شود. جریان دماغه های اکسایش الکتروکاتالیزی در هر دو روش، بطور خطی به غلظت هیدروژن پراکسید وابسته است. محدوده ی خطی مشاهده شده برای روش همگن m 1/00×10^-5 –m 1/00×10^-3 و برای روش ناهمگن در دو محدوده ی غلظتی m 8/00×10^-6 - m 1/00×10^-4 و m 1/00×10^-4 - m 2/00×10^-2 می باشد. همچنین، کمترین حدتشخیص (σ3) برای روش همگن m 5/61×10^-6 و ناهمگن به ترتیب m 6/50×10^-6 و m 2/20×10^-5 در دو محدوده ی غلظتی تعیین شده اند. در نهایت، این روشها بعنوان روشهای گزینشی، ساده و دقیق برای اندازه گیری هیدروژن پراکسید در نمونه های حقیقی مختلف بکار رفته اند.

بخش اول این کار مربوط به تهیه و مطالعه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فیلم پلی (n - متیل آنیلین) در حضور و غیاب sds می باشد. نتایج نشان دادند که رشد پلیمر در حضور sds بیشتر می باشد. همچنین تأثیر عوامل مختلف از جمله ph، غلظت sds و سرعت روبش پتانسیل بر رفتار الکتروشیمیایی فیلم پلی (n - متیل آنیلین) تهیه شده، بررسی شد. نظر به اهمیت تعیین نیتریت در فرآورده های صنعتی، کشاورزی و غذایی، مطالعات ولتامتری چرخه ای نیتریت در محیط اسیدی در سطح این الکترود اصلاح شده انجام گرفت. در بخش دیگر، یون های فلزی کبالت با شناورسازی الکترود اصلاح شده با فیلم پلی (n - متیل آنیلین) تهیه شده در حضور sds، در محلول کبالت کلرید به پیکره پلیمر متصل شدند. مطالعات نشان داد که میزان یون های کبالت تثبیت شده در سطح الکترود اصلاح شده با پلی (n - متیل آنیلین) تهیه شده در حضور sds از الکترود خمیر کربن تنها و الکترود اصلاح شده با پلی (n - متیل آنیلین) فاقد sdsبیشتر می باشد که دلیل اصلی این امر را می توان به وجود مقادیر اضافی sds در سطح الکترود اصلاح شده با فیلم پلیمری مربوط دانست. سپس رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با فیلم پلی (n - متیل آنیلین) تهیه شده در حضور sds دارای یون های کبالت به کمک روش های الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت. از این الکترود اصلاح شده به منظور بررسی و اندازه گیری الکتروکاتالیزی هیدروژن پراکسید استفاده گردید. همچنین، الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی (n - متیل آنیلین) دارای پلاتین تهیه و برای اکسایش متانل در محیط اسیدی استفاده شد. نتایج حاصل نشان دادند که الکترود اصلاح شده پلیمری بستر مناسبی برای تثبیت ذرات پلاتین می باشد. تأثیر عوامل مختلف نظیر مقدار پلاتین، ضخامت فیلم پلیمری و غلظت متانل نیز بررسی شدند. در بخش دیگری از کار، الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی (ایزونیکوتینیک اسید) در حضور و غیاب sds تهیه شد. سپس یون های فلزی نیکل و کبالت با درصدهای متفاوت با شناورسازی الکترود اصلاح شده پلیمری در محلول نیکل کلرید و کبالت کلرید به پیکره پلیمر متصل شدند و رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده پلیمری فوق مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین نظر به اهمیت تعیین گلوکز در نمونه های بیولوژی و صنعتی، مطالعات ولتامتری چرخه ای جهت تعیین گلوکز در محیط قلیایی در سطح این الکترود های اصلاح شده، انجام گرفت. در بخش دیگری از این تحقیق، اصلاح الکترود خمیر کربن با لایه نازکی از مس هگزاسیانوفرات انجام شد. این الکترود اصلاح شده با بکارگیری روش ولتامتری چرخه ای متوالی در محلولی از مس نیترات، پتاسیم فری سیانید و پتاسیم نیترات تهیه شد. تأثیر نوع کاتیون و آنیون های الکترولیت حامل بر ویژگی های الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین احیای الکتروکاتالیزی نیتریت در سطح الکترودخمیر کربن اصلاح شده با مس هگزاسیانوفرات به کمک روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و کرونوآمپرومتری تبیین گردید. در قسمت دیگر، اصلاح الکترود خمیر کربن با لایه نازکی از کبالت هگزاسیانوفرات انجام شد و رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده به روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. تأثیر الکترولیت های حامل مختلف نیز بر رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با کبالت هگزاسیانوفرات بررسی شد. سپس ترسیب ذرات پلاتین در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با کبالت هگزاسیانوفرات با اعمال چرخه های متوالی پتانسیل، صورت گرفت. در پایان نیز اکسایش متانل در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با کبالت هگزاسیانوفرات دارای پلاتین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که حضور فیلم کبالت هگزاسیانوفرات سبب افزایش کارائی ذرات پلاتین ترسیب شده برای اکسایش متانل می شود. در بخش آخر نیز اصلاح الکترود خمیر کربن با نیکل هگزاسیانوفرات مورد بررسی قرار گرفته و رفتار الکتروشیمیایی آن مطالعه گردید. این الکترود اصلاح شده برای اکسایش الکتروکاتالیزی غلظت های بالای هیدروژن پراکسید استفاده شد.

پلی (اورتو- متوکسی آنیلین) (poma) از طریق الکتروپلیمریزاسیون بر سطح الکترود کربن شیشه ای (gce) اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره (mwcnt) تهیه شد. پاسخ الکتروشیمیایی فیلم پلیمر تهیّه شده حداقل 6 برابر بزرگتر از پاسخ پلیمر تهیه شده در سطح gce تنها است. نانوذرّات پلاتین از محلول m 0/5 سولفوریک اسید حاوی mm0/5 h2ptci6 با اعمال پتانسیل ثابت 0/2- ولت نسبت به m)3 ag|agcl|kcl) در سطح این الکترود اصلاح شده ی پلیمری ترسیب یافتند. رفتار الکتروشیمیایی و ریخت شناسی سطح gce اصلاح شده با poma/mwcnt واجد نانوذرّات پلاتین(pt/poma/mwcnt/mgce) توسط روش های الکتروشیمیایی، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و طیف بینی پراکنش انرژی (eds)مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج sem نشان داد که ترسیب پلاتین با شکل کروی و ذراتی با قطر در حدود nm 80 بر سطح الکترود انجام شد. همچنین، الکترواکسایش متانول در سطح pt/poma/mwcnt/mgce نسبت به pt/poma/mgce و pt/mgce در شرایط بارگذاری یکسان پلاتین، با سهولت و سرعت بیشتری انجام می شود که این امر به صورت افزایش چگالی جریان دماغه ی اکسایش متانول و کاهش پتانسیل آغازی اکسایش آن ظاهر گشت. همچنین، اثر پارامترهای مختلف نظیر غلظت متانول، ضخامت فیلم پلیمری، مقدار mwcnt، غلظت مونومر و نیز پایداری الکترود اصلاح شده بر روی واکنش اکسایش متانول مورد بررسی قرار گرفت. از طرف دیگر، از آنجائیکه فرمالدهید یکی از حدواسط های اکسایش متانول می باشد، از اینرو الکترواکسایش آن نیز در سطح این الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. بخش دوم به تهیّه ی فیلم پلیمری poma توسط پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی مونومر oma در حضور سدیم دودسیل سولفات(sds) اختصاص یافت. نتایج نشان داد که رشد فیلم پلیمری در حضور sds به طور چشمگیری بیشتر از غیاب آن است. سپس، در پتانسیل ثابت 0/2- ولت نسبت به الکترود مرجع، ترسیب الکتریکی ذرات پلاتین در سطح الکترود اصلاح شده ی پلیمری انجام گرفت. مطالعات sem و eds الکترود حاصل حضور ذرات پلاتین و درصد عناصر موجود بر سطح الکترود اصلاح شده را مشخص ساخت. همچنین، قابلیت الکترود اصلاح شده حاصل برای الکترواکسایش متانول و فرمالدهید با استفاده از روش های مختلف الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که فیلم poma(sds) تثبیت شده بر سطح gce، فعالیت الکتروکاتالیزی ذرّات پلاتین را برای اکسایش متانول و فرمالدهید بهبود می بخشد. همچنین، اثر پارامترهای مختلف نظیر سرعت روبش پتانسیل، پتانسیل کلید زنی و غلظت هر یک از واکنشگرها بر الکترواکسایش آنها و نیز پایداری الکترودهای اصلاح شده، با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش سوم، سطح gce با یک روش جدید، ساده و ارزان با نانوذرات پلاتین اصلاح شد. بدین منظور، ابتدا در پتانسیل ثابت 0/1- ولت نسبت به الکترود شاهد، ترسیب نانوذرات نیکل از محلول m 0/5 سولفوریک اسید حاوی m 5/0 4niso در سطح gce انجام گرفت. سپس، با شناور ساختن gce اصلاح شده با نانوذرّات نیکل در محلول m 5/0 سولفوریک اسید حاویmm 0/5 6ptcl2h، نانوذرات پلاتین بر مبنای واکنش ساده و سریع جابجایی گالوانی، تحت شرایط مدار باز، جایگزین نانوذرّات نیکل موجود بر سطح الکترود می شوند. ویژگی های سطح الکترود اصلاح شده توسط روش های sem و eds مورد مطالعه قرار گرفتند که نشان دهنده ی جابجایی موفقیّت آمیز و کامل نانوذرات پلاتین با ذرات نیکل بودند. سپس، از الکترود اصلاح شده ی واجد نانوذرات پلاتین برای مطالعه ی الکترواکسایش متانول و فرمالدهید به روش های ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری استفاده شد. نتایج نشان دادند که نانوذرّات پلاتین دارای فعالیت الکتروکاتالیزی چشمگیری برای اکسایش متانول و فرمالدهید می باشد. همچنین، اثر بعضی از پارامترهای مختلف مانند پتانسیل ترسیب نیکل، غلظت نیکل سولفات، زمان ترسیب الکتریکی ذرات نیکل و زمان واکنش جانشینی گالوانی، بر روی چگالی جریان دماغه ی اکسایش متانول به روش الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت.

الکترودهای کربن شیشه¬ایی دارای نانولوله¬های کربنی چند دیواره (mwcnt/gce) از طریق قطره گذاری سوسپانسیونی از نانولوله¬های کربنی چند دیواره در اتانول تهیه شد. رفتار الکتروشیمیایی n–استیل–l–سیستئین (nac) در حضور 4-کلروکاتکول به عنوان کاتالیزور همگن در محیط آبی در سطح الکترود کربن شیشه¬ایی برهنه و mwcnt/gce با روش ولتامتری چرخه¬ایی و کرونوآمپرومتری بررسی گردید. نتایج نشاندهنده کاتالیز همگن شیمیایی الکترواکسایش nac و تریپتوفان (trp) در حضور 4-کلروکاتکول در سطح الکترود کربن شیشه¬ایی اصلاح شده است. بطوریکه اکسایش محلولی از nac و trp، دو دماغه آندی مجزا و مشخص از هم در این شرایط ایجاد می¬کند. به این ترتیب امکان اندازه¬گیری همزمان nac و trp در محیط آبی به روش ولتامتری پالس تفاضلی (dpv) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که جریان دماغه اکسایش الکتروشیمیایی nac و trp در حضور 4-کلروکاتکول بطور خطی به غلظت آنها وابسته هستند که در محدوده غلظتی mµ 0/60–0/5 از غلظت nac و mµ 0/50–0/5 از غلظت trp خطی هستند. حدود تشخیص روش (بر مبنای σ3) معادل µm 4/3 برای nac و µm 5/2 برای trp با روش dpv تعیین شد. نتایج در بخش بعدی نشان¬دهنده کاتالیز همگن شیمیایی الکترواکسایش nac، اوریک¬اسید (ua) و trp در حضور 4-کلروکاتکول در سطح الکترود کربن شیشه¬ایی برهنه است. بطوریکه اکسایش محلولی از nac، ua و trp، سه دماغه آندی مجزا و مشخص از هم در این شرایط ایجاد می¬کنند. به این ترتیب امکان اندازه¬گیری همزمان nac، ua و trp در محیط آبی به روش ولتامتری پالس تفاضلی مورد مطالعه قرار گرفت نتایج حاصل نشان می¬دهند که جریان دماغه اکسایش nac، ua و trp در حضور 4-کلروکاتکول بطور خطی به غلظت آنها وابسته است بطوری¬که محدوده غلظتی mµ 0/45-0/5 از غلظت nac ، mµ 0/50-0/10 از غلظت ua و mµ 0/55-0/5 برای trp تعیین گردید. حد تشخیص روش بر مبنای σ3، معادل، µm 55/3 برای nac ، µm 96/6 برای ua و µm 41/4 برای trp تعیین شدند.

ابتدا نانوذرات نیکل توسط روش پلی ال غیر آبی سنتز شد و پس از مخلوط کردن این ذرات با خمیر کربن، الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانوذرات نیکل تهیه گردید. رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده توسط روشهای الکتروشیمیایی از جمله ولتامتری چرخه¬ای و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین ریخت شناسی سطح الکترود توسط میکروسکوپ الکترون روبشی (sem) انجام شد. تصاویر sem نشان دادند که نانوذرات نیکل با قطر در حدودnm 50 بر روی سطح الکترود قرار گرفته و بطور تصادفی توزیع شده¬اند. این الکترود، بطور موفقیت آمیزی برای اولین بار به منظور الکتروکاتالیز اکسایش برخی دارو¬های دوپامینرژیک نظیر سلژیلین و پرامیپکسول استفاده شد که از شدت جریان الکتروکاتالیزی به عنوان عاملی برای اندازه¬گیری الکتروشیمیایی این ترکیبات استفاده گردید که نتایج خوبی از جمله حد تشخیص m 5-10 ×5/2 و m 6-10 ×0/4 به ترتیب توسط روش¬های ولتامتری چرخه¬ای و آمپرومتری هیدرودینامیک برای سلژیلین و m 6-10 × 5/1 و m 8-10 × 0/2 توسط روش¬های ولتامتری چرخه¬ای و آمپرومتری برای پرامیپکسول بدست آمد. الکتروکاتالیز اکسایش و اندازه¬گیری الکتروشیمیایی داروهای ملوکسیکام و ایندومتاسین از دسته داروهای ضد التهاب غیر استروئیدی در سطح این الکترود اصلاح شده نیز مورد مطالعه قرار گرفت که حد تشخیص برای ملوکسیکام توسط روش¬های ولتامتری چرخه¬ای و آمپرومتری هیدرودینامیک به ترتیب برابر با m 7-10 × 4/1 و m 8-10 ×.0/3 و برای ایندومتاسین به ترتیب برابر m 6-10 ×.0/2 و m 9-10 ×.0/1 بدست آمد. همچنین، برخی پارامترهای سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون (?)،ثابت سرعت واکنش شیمیایی (k) این ترکیبات در محیط های آبی با استفاده از روش های الکتـروشیمیایی تعیین شد. در پایان اندازه¬گیری این دارو¬ها در محیط قلیایی و در نمونه طبیعی پلاسمای خون انسان مورد مطالعه قرار گرفت

نانوذرات نقره پودری به طور موفقیت¬آمیزی، طی یک روش ساده در حضور پلی اتیلن گلیکول (peg) به عنوان کاهنده و پایدارکننده در محیط آبی، تهیه شد. فنون پراش اشعه (xrd) x، میکروسکوپ الکترون عبوری (tem)، میکروسکوپ الکترون روبشی (sem) و تفرق انرژی اشعه x (edx) به منظور تعیین ساختار و خصوصیات نانوذرات نقره، به کار گرفته شدند.بررسی¬ها نشان می¬دهند که peg نقش مهمی را در تهیه نانوذرات نقره ایفا می¬کند. مطالعات xrd نشان دادند که ذرات دارای ساختار کریستالی بوده و شکل هندسی ذرات مکعب مربع مسطح (fec) است. تصاویر tem، اندازه نانو¬ذرات نقره را nm 20 نشان داده است که تقریباً مطابق با اندازه¬ای بود که با نتایج xrd محاسبه شده است. توانایی کاتالیزوری نانوذرات نقره نسبت به کاهش هیدروژن پراکسید با استفاده از الکترود کربن شیشه¬ای اصلاح شده با نانوذرات نقره و پلی متیل متاکریلات به روش قطره¬گذاری محلول چندسازه بر سطح الکترود، بررسی شد. از پلی متیل متاکریلات به منظور پایدار کردن نانوذرات نقره در سطح الکترود، استفاده گردید. نتایج آمپرومتری نشان دادند که حسگر ساخته شده نسبت به 2o2h، با حساسیت قابل قبول، در محدوده خطی 1700- 22 میکرو مولار و با حد آشکارسازی 8/4 میکرو مولار پاسخ می¬دهد. همچنین، چندسازه نانولوله¬های کربنی چند دیواره و نانوذرات نقره (agnp-mwcnt) در دی متیل فرمامید dmf تهیه شد. الکترود کربن شیشه¬ای با قطره¬گذاری چندسازه نانوذرات نقره و نانولوله¬های کربنی چنددیواره بر روی سطح آن، اصلاح گردید. به منظور بررسی فعالیت الکتروکاتالیزوری چندسازه (agnp-mwcnt) نسبت به فرآیند رهاسازی هیدروژن (her)، پاسخ ولتامتری الکترود agnp-mwcnt/gc در محلول 4so2h با غلظت m 5/0 در دمای اتاق مورد مطالعه قرار گرفت. فعالیت الکتروکاتالیزی agnp-mwcnt/gce برای her توسط ولتامتری با روبش خطی (lsv) و منحنی¬های تافل مطالعه گردید. فعالیت الکتروکاتالیزی الکترود agnp-mwcnt/gc با الکترود¬های agnp/gc، mwcnt/gc و gc مقایسه گردید. سرانجام سینتیک و مکانیزم her در سطح الکترودهای کربن شیشه¬ای اصلاح نشده و اصلاح شده بررسی گردید. نتایج نشان دادند که تلفیق نانوذرات نقره و نانولوله¬های کربنی چند دیواره، کاتالیز فرآیند her را بهبود می¬بخشد. میزان حجم قطره محلول نانو چندسازه به منظور دستیابی به حداکثر چگالی جریان بررسی شده و مقدار بهینه lµ 13 بدست آمد. همچنین، تأثیر غلظت سولفوریک اسید بر پاسخ ولتامتری با روبش خطی الکترود agnp-mwcnt/gc مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که بین پاسخ ولتامتری الکترود agnp-mwcnt/gc و غلظت سولفوریک اسید رابطه خطی وجود دارد.

نانوکاتالیست های دوفلزی و سه فلزی با ساختارهای سه بعدی خودپشتیبان بر سطح الکترودهای کربن شیشه ای با استفاده از ‏یک روش سنتز دوقالبی، شامل قالب حباب هیدروژن و فرآیند جابجایی گالوانی، تهیه و عملکرد آنها برای اکسایش فرمیک اسید و ‏متانول مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا سطح الکترود کربن شیشه ای با ساختارهای نانومتخلخل مس/ پالادیم اصلاح گردید. ‏ابتدا، مس متخلخل فلزی، در اثر واکنش احیای الکتروشیمیایی یون های مس بر سطح الکترود کربن شیشه ای در محیط اسیدی تهیه ‏گردید (‏cu/gce‏). سپس کاتالیست با ساختار نانومتخلخل مس/ پالادیم در اثر جابجایی گالوانی مس فلزی با یون های پالادیم، از ‏طریق شناورسازی ‏cu/gce‏ در محلول پالادیم کلرید ‏mm‏ 5/4 و پرکلریک اسید ‏m‏ 1/0 تحت شرایط مدار باز تهیه شد. ماهیت و ‏ریخت شناسی سطح کاتالیست ‏cu/pd‏ به کمک ‏sem‏ و ‏eds‏ مورد بررسی قرار گرفت که حضور دو فلز مس و‎ ‎پالادیم بر سطح ‏الکترود اصلاح شده مشخص گردید. همچنین، فعالیت الکتروکاتالیزوری این الکترود اصلاح شده نسبت به الکترواکسایش فرمیک ‏اسید با روش های الکتروشیمی تجزیه ای از قبیل ولتامتری چرخه ای ‏‎(cv)‎، ولتامتری روبش خطی ‏‎(lsv)‎، کرونوآمپرومتری (‏ca‏) ‏و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی ‏‎(eis)‎‏ بررسی شد. به طوریکه دانسیته جریان الکترواکسایش فرمیک اسید در سطح این الکترود ‏اصلاح شده برابر با 2‏ma cm-‎‏ 0/3 بدست آمد. همچنین، اثر بعضی از پارامترها مانند: زمان ترسیب الکتریکی مس، ولتاژ ترسیب ‏الکتریکی مس، زمان جابجایی گالوانی، سرعت روبش پتانسیل و غلظت فرمیک اسید بر روی الکترواکسایش آن و نیز پایداری ‏الکترود اصلاح شده مطالعه گردید.‏ سطح الکترود کربن شیشه ای با نانوساختارهای اسفنجی مس/ پلاتین و مس- قلع/ پلاتین اصلاح گردید. ابتدا، ساختارهای ‏اسفنجی مس و مس- قلع، در اثر واکنش احیای الکتروشیمیایی یون های مس و قلع بر سطح الکترود کربن شیشه ای در محیط شدیداً ‏اسیدی همراه با همزدن محلول تهیه گردید (‏cu/gce‏ و ‏cu-sn/gce‏ به ترتیب). سپس کاتالیست هایی با نانوساختارهای ‏اسفنجی مس/ پلاتین و مس- قلع/ پلاتین در اثر جابجایی گالوانی مس فلزی با یون های پلاتین، از طریق شناورسازی ‏cu/gce‏ و ‏cu-sn/gce‏ در محلول پلاتین کلرید ‏m‏ 03/0 و پرکلریک اسید ‏‎ m‏1/0 تحت شرایط مدار باز تهیه شد. ماهیت‎ ‎‏ و ریخت شناسی ‏سطح کاتالیست ‏cu/pt‏ و ‏cu-sn/pt‏ به کمک ‏sem‏ و ‏eds‏ مورد بررسی قرار گرفت که حضور ذرات فلزی مس، قلع و‎ ‎پلاتین در سطح الکترود اصلاح شده مورد تأیید قرار گرفت. همچنین، فعالیت الکتروکاتالیزوری این الکترودهای اصلاح شده نسبت ‏به الکترواکسایش متانول با روش های الکتروشیمی تجزیه ای از قبیل ‏‎ cv، ‏‎ lsv، ‏ca‏ و ‏eis‏ بررسی شد. به طوریکه دانسیته ‏جریان الکترواکسایش متانول در سطح الکترود اصلاح شده با نانوساختارهای اسفنجی مس/ پلاتین و مس- قلع/ پلاتین به ترتیب برابر ‏با 2‏‎µa cm-‎‏ 159 و 2-‏‎µa cm‎‏ 161 بدست آمد. همچنین پتانسیل اکسایش متانول در سطح الکترودهای اصلاح شده با نانوساختار ‏اسفنجی مس-قلع/ پلاتین و مس/ پلاتین به ترتیب برابر با‎ v‏58/0 وv ‎‏ 67/0 می باشد که ‏v‏ 09/0 الکترود اصلاح شده واجدقلع نسبت ‏به الکترود اصلاح شده فاقد قلع منفی تر می باشد این نشان می دهد، الکترود اصلاح شده واجد قلع، کارایی کاتالیزی بهتری نسبت به ‏الکترود اصلاح شده فاقد قلع دارد. علاوه براین، اثربعضی از پارامترها مانند: زمان ترسیب الکتریکی مس و مس-قلع، زمان جابجایی ‏گالوانی، سرعت روبش پتانسیل و غلظت متانول بر روی الکترواکسایش آن و نیز پایداری الکترودهای اصلاح شده مطالعه گردید. ‏

ترکیب نانومتخلخل sba-15 دوپه شده با pd (pd-sba-15) به روش مستقیم سنتز شد. pd-sba-15 سنتزی توسط روش های طیف بینی پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپی الکترون روبشی (sem)، طیف بینی پراکنش انرژی (eds) و تکنیک bet مورد مطالعه قرار گرفت. ایزوترم واجذب گاز نیتروژن، اندازه تخلخل pd-sba-15 را کمتر از nm10 نشان داد. همچنین وجود pd توسط طیف بینی پراکنش انرژی تأیید گردید. به منظور مطالعه خواص الکتروکاتالیتیکیpd-sba-15، الکترود خمیرکربن اصلاح شده با pd-sba-15 (pd-sba-15/cpe) تهیه شد و رفتار الکتروشیمیایی این الکترود اصلاح شده در غیاب و حضور اگزالیک اسید (oa) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که pd-sba-15 فعالیت الکتروکاتالیتیکی خوبی در اکسایش اگزالیک اسید نشان می¬دهد و منجر به افزایش جریان آندی متناسب با غلظت اگزالیک اسید می¬شود. در نهایت این جریان آندی به عنوان علامت تجزیه¬ای برای اندازه گیری ولتامتری اگزالیک اسید استفاده گردید که در محدوده غلظتی m4-10×4/1 – 5-10×1 وابستگی خطی نشان می¬دهد و حد تشخیص روش برای اندازه¬گیری اگزالیک اسید برابر با m 6-10×6/6 می¬باشد. همچنین از این الکترود بطور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری اگزالیک اسید در نمونه¬های حقیقی از جمله آب گوجه فرنگی و پیاز استفاده شد.سپس، نانوذرات کبالت اکسید (nano-coox) از محلول کبالت نیترات m 1/0 با استفاده از روش ولتامتری چرخه¬ای طی 20 چرخه در محدوده پتانسیلی 7/0- تا v 8/0 نسبت به الکترود مرجع (3 m) ag|agcl|kcl با سرعت روبش 1-mv s 100 برسطح الکترود کربن شیشه¬ای (gce) اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره (mwcnt) ترسیب شد. رفتار الکتروشیمیایی و ریخت شناسی الکترود کربن شیشه¬ای اصلاح شده با نانولوله¬های کربنی چنددیواره دارای نانوذرات کبالت اکسید (nano-coox/mwcnt/gce) توسط روش های الکتروشیمیایی، sem و eds مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج sem نشان داد که نانوذرات coox به شکل کروی و با قطر میانگین در حدود nm 25 می¬باشند. همچنین واکنش متصاعد شدن اکسیژن (oer) در محلول m 5/0 koh در سطح الکترود nano-coox/mwcnt/gce مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که واکنش متصاعد شدن اکسیژن در شرایط یکسان در سطح nano-coox/mwcnt/gce نسبت به nano-coox/gce، mwcnt/gce و gce با سهولت و سرعت بیشتری انجام می شود که این امر به صورت افزایش چگالی جریان و کاهش پتانسیل آغازی برای انجام این واکنش ظاهر می¬گردد. همچنین، اثر پارامترهای مختلف نظیر میزان بارگذاری nano-coox بر روی سطح الکترود و ph محیط بر واکنش متصاعد شدن اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت.

در این کار، تثبیت مستقیم هموگلوبین بر روی الکترود ترکیبی نانو لوله های کربنی و مایعات یونی، با فرو بردن این الکترود در محلولی شامل هموگلوبین و مایع یونی )?ـ اکتیل پیریدینیوم کلرید(، انجام شد. حضور نانو لوله های کربنی چند دیواره، به عنوان ماده رسانا و اکتیل پیریدینیوم هگزا فلوئورو فسفات، به عنوان اتصال دهنده در الکترود ترکیبی نانو لوله های کربنی و مایعات یونی، پوشش سطحی هموگلوبین های الکترو فعال جذب شده روی سطح الکترود را بهبود می بخشد و افزایش شگرفی را در جریان دماغه ها در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده با الکترود کربنی مایع یونی، نشان می دهد. هموگلوبین های تثبیت شده یک جفت دماغه آندی و کاتدی واضح با پتانسیل فرمال 187/0- ولت نسبت به الکترود مرجعag/agcl (kcl 3/0 m) ، در محلول بافر استات (ph 5/0) و درسرعت روبش mv s-1 100، نشان می دهند. این الکترود اصلاح شده، پاسخ سریع، محدوده خطی وسیع، حد تشخیص پایین، پایداری و حساسیت بالایی برای اندازه گیری آب اکسیژنه دارد. مطابق روش آمپرومتری، آب اکسیژنه در دو محدوده خطی غلظتی از ?m‏??‏ تا mm ? و سپس mm? تا mm??، با حد تشخیص µm??/? و حساسیت ‏ma m-1 cm-2‏???، اندازه گیری می شود. این الکترود فعالیت الکتروکاتالیزوری خیلی خوبی نسبت به کاهش آب اکسیژنه در پتانسیل ??/?- ولت نسبت به الکترود مرجع نشان می دهد. همچنین این الکترود برای بررسی الکتروکاتالیزوری و اندازه گیری ولتامتری تری کلرو استیک اسید، نیتریت و اکسیژن نیز استفاده شده است.

قسمت اول این کار تحقیقاتی مربوط به سنتز بلورهای زئولیت آلومینوسییلیکاتی a در اندازه¬های میکرومتری می¬باشد. عوامل موثر نظیر نسبت si/al (48/3-21/0)، و زمان تبلور (8-3 ساعت) بر سنتز زئولیت، مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش بعدی اثر تابش فراصوت و تابش ریز موج بر سنتز زئولیت a بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که استفاده از تابش فراصوت قبل از استفاده از تابش ریز موج اندازه ذرات را افزایش می¬دهد. نتایج نهایی نشان دادند که با استفاده از 30 دقیقه تابش ریز موج زئولیت a با بلورینگی خوبی سنتز شد و به دلیل افزایش سرعت هسته زایی اندازه ذرات زئولیت کاهش پیدا کردند. در نتیجه تغییر دما، انتقال فاز زئولیت a به زئولیت x و با افزایش زمان تابش ریز موج انتقال فاز زئولیت a به زئولیت سودالیت مشاهده شد. زئولیت¬های به¬دست آمده بوسیله فنون پراش اشعه ایکس (xrd)، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی (sem) و طیف¬سنجی مادون قرمز (ir) تعیین ساختار شدند. نتیجه تغییر دما، انتقال فاز زئولیت a به زئولیت x و با افزایش زمان تابش ریز موج انتقال فاز زئولیت a به زئولیت سودالیت مشاهده شد. زئولیت¬های به¬دست آمده بوسیله فنون پراش اشعه ایکس (xrd)، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی (sem) و طیف¬سنجی مادون قرمز (ir) تعیین ساختار شدند. در ادامه ساختار آلومینوسیلیکات زئولیت a توسط یون نقره به روش تعویض یون اصلاح شد. برای این منظور سه نمونه از زئولیت¬ها انتخاب شدند و با یون نقره تعویض یونی شدند. نمونه زئولیتی با بیشترین مقدار جذب نقره برای تهیه الکترود اصلاح شده انتخاب گردید. در قسمت پایانی کار زئولیت حاوی یون نقره انتخابی بعنوان اصلاحگر جهت تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده جهت تشخیص پدیده دورگه شدن dna مورد مطالعه قرار گرفت. در این مرحله از ماده رنگی آبی متیل به عنوان نشانگر الکتروفعال شیمیائی برای تشخیص دورگه شدن dna استفاده شد.

تهیه ی پلی (اورتو- آنیزیدین) (poa) با تخلخل بالا طی فرایند دو مرحله ای (از طریق الکتروپلیمریزاسیون بعد از پیش-تیمار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن (cpe)) گزارش شد. پاسخ الکتروشیمیایی فیلم poa تهیّه شده در سطح cpe پیش تیمار شده به طور الکتروشیمیایی (pcpe)، حداقل 12 برابر بزرگ تر از پاسخ به دست آمده در سطح cpe پیش تیمار نشده است.

رشته غنی از سیتوزین قادر است ساختار i-motif dna را تشکیل دهد. مطالعات نشان داده است که با پایدار کردن این ساختار می توان از تشکیل ساختار دو رشته ای و در نتیجه طویل شدن طول تلومرها جلوگیری کرد. داروی تاموکسیفن یک عامل هورمونی ضد استروژن برای درمان سرطان سینه می باشد که برای مدت زیادی به منظور درمان سرطان سینه به کار می رود. در این تحقیق در مرحله اول امکان اندازه گیری الکتروشیمیایی داروی تاموکسیفن سیترات در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات 2sio به کمک ولتامتری پالس تفاضلی و ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت و سنجش مقدار تاموکسیفن در نمونه حقیقی به کمک روش افزایش استاندارد صورت پذیرفت. در مرحله دوم، با طراحی زیست حسگرهایی بر مبنای ساختار i-motif، برهمکنش این ساختار با داروی ضد سرطان تاموکسیفن سیترات، مورد بررسی قرار گرفت. زیست حسگر الکتروشیمیایی از طریق اصلاح الکترود خمیر کربن (cpe) با نانوذرات 2 sioو –l سیستئین سپس تثبیت ساختار i-motif dna بر روی سطح تهیه شد و برای بررسی برهم کنش این ساختار با داروی تاموکسیفن به کار گرفته شد. پایداری ساختار i-motif ، یک استراتژی خوب برای درمان سرطان است، چون می تواند از واکنش تلومراز در سلول سرطانی جلوگیری کند. برهم کنش بینi-motif dnaو دارو تاموکسیفن، در بافر فسفات m 1/0(pbs) و محلول3[fe (cn)6]- از طریق ولتامتری چرخه ای (cv) و روش ولتامتری موج مربعی (swv) مورد مطالعه قرار گرفت. دماغه اکسایشی تاموکسیفن بعد از تثبیتdna i-motif روی سطح الکترود به دلیل برهم کنشdna i-motif و تاموکسیفن مشاهده شد و با افزایش غلظت داروی تاموکسیفن، سیگنال افزایش می یابد. از روش طیف بینی دورنگ نمایی دورانی (cd) برای بدست آوردن اطلاعاتی در مورد نحوه شکل گیری ساختار و برهم کنش لیگاند با این ساختار مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که این ساختار در ph حدود 5/4 ساخته شده، ولی پایداری آن با افزایشph محیط کاهش می یابد. حد تشخیص کاوشگر تثبیت شده بر سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر مبنای سه برابر انحراف استاندارد برابرm ? 06/0 تعیین شد.

نظر به اهمیت و نقش موثر بسیاری از ترکیبات بیولوژیکی و دارویی در فرآیندهای متابولیتی و مصارف درمانی گسترده آنها، ارائه روش های سریع، ساده و دقیق برای اندازه گیری این ترکیبات از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. الکتروشیـمی یکی از مهمترین شاخه های شیمی تجزیه است که کاربـردهای عملی فراوانی در زمینه های مختلف پزشکی، همچون: تشخیص عوامل بیماریزا، اندازه گیری داروها و متابولیتهای آنها و ارزیابی و اندازه گیری گونه های آزمایشی هدف موجود در نمونه های بیولوژیکی را دارد. بدلیل مزایایی، از قبیل: حساسیت، گزینش پذیری بالا، استفاده آسان، آماده سازی سریع، مقرون به صرفه بودن و قابلیت ظریف سازی، توجه زیادی به سمت ساخت و طراحی حسگرها و زیست حسگرهای الکتروشیمیایی به منظور اندازه گیری ترکیبات مهم بیولوژیکی و دارویی با استفاده از فنون الکتروشیمیایی معطوف شده است. در این پایان نامه، بکارگیری برخی از نانومواد، مانند: نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات مغنـاطیسی آهن اکسید، بـرخی از واسطه گرهای فعال الکتروشیمیایی، مانند: ترکیبات فلاونوئیدی و همچنین پروتئین ها، نظیر: هموگلوبین در اصلاح سطح الکترود های کربن شیشه ای و کربن صفحه چاپی به منظور تهیه حسگرها و زیست حسگرهای الکتروشیمیایی بررسی شد.

در این کار تحقیقاتی، استفاده از کاتکول به عنوان یک معرف الکتروشیمیـایی همگن بـرای اکسـایش الکتروشیمیـایی –d پنی سیلامین و n– استیل– l– سیستئین در محلول های آبی در سطح الکترود خمیر کربن مورد بررسی قرار گرفت.اکسایش الکتروشیمیایی –d پنی سیلامین و n– استیل– l– سیستئین در حضور کاتکول و اثر عوامل مختلف روی اکسایش الکتروشیمیایی آنها نیز مطالعه شد. نتایج نشان دادند کهph بهینه برای اکسایش الکتـروشیمیایی –d پنی سیلامین وn– استیل– l– سیستئین در حضور کاتکول به ترتیبph = 7/00و 0ph =6/00 است و تحت این شرایط، پتانسیل اضافی برای اکسایش –d پنی سیلامین و n– استیل– l– سیستئین بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. جریان های دماغه اکسایش الکتروشیمیایی –dپنی سیلامین و n– استیل– l– سیستئین بطور خطی به غلظت آنــها وابستــه هستنــد که منحنی های معیارگیری در محدوده های غلظتی m 10-3 × m – 1/0 1/0 × 10-4 و m3-101/0 × – m 5-10 × 7/0 از غلظـت –dپنـی سیلامیـن و m 3-101/0 × – m 5-10 × 0/8 و m 3-10 × 0/2 – m 5-10 × 0/3 از غلظت n– استیل– l– سیستئین به ترتیب با روش های ولتامتری چرخه ای(cv) و ولتامتری پالس دیفرانسیلی (dpv) خطی هستند. حدود تشخیص (بر مبنای δ2) معادل m 5-10 × 8/5 و m 5-10 × 5/0 برای–d پنی سیلامین وm 5-10 × 0/6 و m 5-10 × 3/0 برای n– استیل– l– سیستئین به ترتیب با روش هایcv وdpv تعیین شدند.همچنین، برخی پارامترهای سینتیکی مانند ضریب انتقال الکترون (α) ،ثابت سرعت واکنش شیمیایی (k) و ضریب انتشار (d) این ترکیبات در محیط های آبی با استفاده از روش های الکتـروشیمیایی تعیین شد.