تهیه الکترودهای جامد اصلاح شده با نانوساختارها بر پایه تک لایه های خودانباشته ونانواسفنجها واستفاده از آنها برای الکتروکاتالیز برخی فرایندهای ردوکس مهم

مطالعات انجام گرفته در این پروژه تحقیقاتی به اصلاح سطوح الکترودی با انواع چندسازه ها و نانوساختارهای دوفلزی اختصاص دارد. در این راستا سطح الکترود طلا با تک لایه خودسامان (sam) دودکان تیول اصلاح گردید و امکان طراحی یک الکترود قابل کلیدزنی بوسیله جذب/واجذب ترکیب آروماتیکی مدل آنتراسن در داخل پیکره sam بررسی شد. روش جدیدی برای تهیه نانوذرات دوفلزی طلا-پلاتین pt)@ (auارائه شد که شامل دانه گذاری هسته نانوذرات طلا (n-au)بر سطح الکترود طلای اصلاح شده با sam و سپس جذب و احیا ی الکتروشیمیایی پوسته pt می باشد. قابلیت الکتروکاتالیزوری این الکترود اصلاح شده برای واکنش رهاسازی هیدروژن به روشهای مختلف الکتروشیمیائی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین الکترود طلای اصلاح شده با sam واجد نانوذرات طلا تهیه و برای اندازه گیری ولتامتری دو ترکیب بیولوژیکی دوپامین و اسکوربیک اسید در حضور یکدیگر به کار گرفته شد. در بخش دوم، تهیه گالوانواستاتیک نانواسفنج مس (cu) در سطح الکترود مس مطالعه شد، همچنین نانواسفنج مس/پلاتین (pt/cu) با استفاده از واکنش جابجایی گالوانی لایه سطحی اسفنج مس با k2ptcl6 تهیه شد. پس از بهینه سازی زمان ترسیب اسفنج cu و زمان واکنش جابجایی گالوانی نانواسفنج pt باcu، الکترود مس اصلاح شده با نانواسفنج pt/cu تهیه و برای الکتروکاتالیز واکنش رهاسازی هیدروژن مورد استفاده قرار گرفت. فیلم نانومتخلخل pt/cu با ترسیب پتانسیواستاتیکی فیلم زبر cu و به دنبال آن واکنش جابجایی گالوانی فیلم cu با k2ptcl6 در سطح الکترود طلا نیز ترسیب شد و پس از بهینه سازی پتانسیل ترسیب فیلم cu و زمان واکنش جابجایی گالوانی cu با pt، الکترود طلای اصلاح شده با فیلم نانومتخلخل pt/cu برای الکتروکاتالیز واکنش اکسایش متانول بکار گرفته شد. همچنین نانورشته های دوفلزی (رتنیوم/پلاتین) pt/ru با روش احیای پتانسیواستاتیک از الکترولیت اسیدی واجد سورفاکتانت سدیم دودسیل سولفات (sds) در سطح الکترود طلا ترسیب شد. پس از بهینه سازی نسبت مولی pt/ru، زمان ترسیب و غلظت سورفاکتانت، الکترود طلای اصلاح شده با نانورشته های pt/ru تهیه و برای الکتروکاتالیز واکنش اکسایش متانول بکار گرفته شد. در مطالعات بعدی، پیکره های جاذب یون برای تهیه نانوذرات تک فلزی و دوفلزی بکار گرفته شدند. فیلم پلی (8-هیدروکسی کینولین) با روش ولتامتری چرخه ای در سطح الکترود کربن شیشه ای ترسیب شد. سپس کاتیون cu2+ در سطح الکترود اصلاح شده با پلیمر، پیش تغلیظ و نانو ذرات cu با روش پتانسیواستاتیک ترسیب شدند. بدنبال آن نانو ذرات دوفلزی مس-پلاتین (cu@pt) از طریق واکنش جابجایی گالوانی cu با k2ptcl6 تهیه گردیدند. پس از بهینه سازی ضخامت فیلم پلیمری و زمان واکنش جابجایی گالوانی، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با پلی (8- هیدروکسی کینولین) واجد نانو ذرات pt@cu تهیه و برای الکتروکاتالیز واکنش رهاسازی هیدروژن بکار گرفته شد. همچنین الکترود کربن شیشه ای با فیلم نازکی از پارا ایزوپروپیل کالیکس-6- آرن اصلاح شد. کاتیون ag+ در سطح الکترود اصلاح شده با فیلم کالیکس-6-آرن جذب و نانو ذرات نقره با روش پتانسیواستاتیک تهیه و ترسیب گردیدند. سپس به منظور افزایش فعالیت الکتروشیمیایی الکترود شیشه ای اصلاح شده، فیلم کالیکس-6-آرن با شناور سازی الکترود در حلال تترا هیدروفوران از سطح آن حذف گردید. پس از بهینه سازی شرایط تهیه، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانو ذرات نقره تهیه و برای الکتروکاتالیز واکنش کاهش هیدروژن پراکسید بکار گرفته شد.