الکترودهای اصلاح شده بر پایه مواد پلیمری و زئولیتی و کاربرد آنها برای الکتروکاتالیز برخی فرایندهای ردوکس مهم نظیر اکسایش متانل و احیای هیدروژن پراکسید

در این کار تحقیقاتی، دو نوع از الکترودهای اصلاح شده پلیمری و الکترودهای اصلاح شده زئولیتی مورد مطالعه قرار گرفته و از آنها برای اهداف الکتروکاتالیزی استفاده شد. در ابتدا با استفاده از الکترود خمیر کربن واجد منومر ارتو-آمینوفنل به روش ولتامتری چرخه ای، الکترودی واجد پلی(ارتو-آمینوفنل) تهیه گردید. با شناور نمودن این الکترود در محلولی از نیکل نیترات، یونهای نیکل(ii) بر اساس برهمکنش کئوردینانسی با گروههای آمین موجود در پلیمر، در ساختار پلیمر توزیع شدند. در ادامه ضمن بررسی رفتار الکتروشیمیایی این الکترود پلیمری واجد نیکل در محیط بازی، از آن برای الکتروکاتالیز فرایند اکسایش چند کربوهیدرات و همچنین متانل استفاده گردید. در بخش بعدی، الکتروپلیمریزاسیون در سطح الکترود خمیر کربن ساده و در محلول اسیدی واجد منومر و سدیم دودسیل سولفات (sds) به عنوان یک سورفاکتانت آنیونی انجام شد. حضور sds در محلول نه تنها موجب تسریع فرایند الکتروپلیمریزاسیون می شود، بلکه پلیمر تهیه شده در حضور sds دارای ویژگیهای جالب توجهی نظیر هدایت الکتریکی و سطح موثر بیشتر نسبت به پلیمر تهیه شده در شرایط برابر اما در غیاب sds می باشد. در ادامه از پلیمر تهیه شده در حضور sds برای وارد کردن یونهای نیکل(ii) در پیکره پلیمری و اهداف الکتروکاتالیزی استفاده گردید. نتایج حاکی از برتری چشمگیر پلیمر تهیه شده در حضور sds نسبت به پلیمر تهیه شده در غیاب sds برای الکتروکاتالیز فرایند اکسایش متانل و کربوهیدراتها میباشد. همچنین یونهای نیکل(ii) از طریق مبادله کاتیون، وارد ساختار زئولیت nayگردید و زئولیت niy حاصل برای تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده بکار رفت. در ادامه ضمن بررسی رفتار الکترود اصلاح شده با زئولیت واجد نیکل(ii)، از آن برای الکتروکاتالیز فرایند اکسایش متانل در محیط بازی استفاده شد. سپس ترکیب میان حفره 41mcm- سنتز شد و سطح داخلی حفرات آن با استفاده از روشهای شیمیایی موجود در مقالات آمین دار گردید. همچنین از طیف بینی پراش اشعه x، xrd، برای تأیید ساختار این ترکیب استفاده شد. الکترود خمیر کربن واجد41mcm- آمین دار در محیط اسیدی توانایی زیادی در پیش تغلیظ آنیونهایی نظیر فری سیانید را دارد که علت آن برهمکنشهای الکترواستاتیک با گروههای آمینی پروتونه شده می باشد. پس از مطالعه عوامل موثر بر مقدار فری سیانید پیش تغلیظ شده، از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با 41mcm- آمین دار برای اندازه گیری ولتامتری فری سیانید در محلول آبی استفاده گردید. در پایان ضمن بررسی رفتار الکتروشیمیایی فری سیانید دوپه شده در داخل 41mcm- آمین دار، قابلیت این الکترود در الکتروکاتالیز فرایند احیای هیدروژن پراکسید مطالعه شد.