تهیه الکترودهای اصلاح شده بر اساس مواد پلیمری، زئولیتی و تیتانیم دی اکسید و استفاده از آنها برای الکتروکاتالیز و فوتوالکتروکاتالیز برخی فرایندهای ردوکس نظیر اکسایش -l سیستئین، سیستامین و فنول

در این کار، مطالعات در دو حوزه کلی فوتوالکتروکاتالیز و الکتروکاتالیز انجام شدند. در هر حوزه نیز دو نوع الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفتند و از آنها برای اهداف فوتو الکتروکاتالیزی و الکتروکاتالیزی استفاده شد. در بخش اول حوزه فوتو الکتروکاتالیز، الکترود صفحه گرافیتی اصلاح شده با نانو ذرات 2tio (degussa p25) تهیه و سطح آن با تکنیک میکروسکوپی الکترونی روبشی (sem) مطالعه شد. تصاویر sem، وجود نانو ذرات 2tio را در سطح الکترود گرافیت اصلاح شده نشان دادند. اندازه این نانوذرات به صورت تقریبی با نانو ذرات 2tio در پودر اولیه برابر بود. سپس، رفتار فوتوالکتروشیمیایی این الکترود در تاریکی و تحت تابش نور فرابنفش، در غیاب و حضور متانول به عنوان یک شکارگر حفره بررسی گردید. مقایسه میزان بازدهی فرایندهای تخریب فوتوالکتروکاتالیزی، فوتوکاتالیزی، فوتولیزی و الکتروشیمیایی فنول، 3،4-دی کلرو فنول و رودامین b در سطح این الکترود نشان داد که فرایند تخریب فوتوالکتروکاتالیز از دیگر فرایندهای تخریب بازدهی بیشتری دارد. با توجه به الکتروفعال بودن این سه ترکیب، از روش ولتامتری پالس تفاضلی جهت بررسی تغییرات غلظت آنها در طی انجام این فرایندها استفاده شد. اثر عوامل مختلف نظیر ph، ولتاژ و غلظت اولیه فنول، 3،4-دی کلرو فنول و رودامین b بر میزان تخریب فوتوالکتروکاتالیزی این ترکیبات نیز بررسی گردید. در بخش دوم حوزه فوتوالکتروکاتالیز، الکترود ورقه تیتانیمی اصلاح شده با 2tio به روش آندی کردن تهیه گردید و ریخت شناسی سطح این الکترود به کمک sem انجام شد. مطالعه رفتار فوتوالکتروشیمیایی این الکترود نشان داد که حتی در محلول بافر و در غیاب شکارگرهای حفره نظیر متانول، دارای فوتوجریان بسیار بالایی می باشد. پس از مقایسه فرایندهای تخریب فوتوالکتروکاتالیزی، فوتوکاتالیزی، فوتولیزی و الکتروشیمیایی فنول، 3،4-دی کلرو فنول و رودامین b در سطح این الکترود مشخص شد که فرایند تخریب فوتوالکتروکاتالیز دارای بازدهی بالاتری نسبت به سایر فرایندهای تخریب می باشد. اثر ph محلول، ولتاژ و غلظت اولیه این سه ترکیب بر میزان بازدهی تخریب فوتوالکتروکاتالیزی آنها نیز مطالعه شد. همچنین، مقایسه الکترودهای گرافیت اصلاح شده با 2tio و تیتانیم اصلاح شده با 2tio نشان داد که الکترود تیتانیم اصلاح شده با 2tio دارای فوتوجریان بسیار بالاتری می باشد. اما کارایی دو الکترود جهت تخریب فوتوالکتروکاتالیزی ترکیبات مختلف، به نوع ترکیب بستگی دارد. همچنین در این بخش، الکترود تیتانیم اصلاح شده با 2tio برای اندازه گیری فوتوالکتروکاتالیزی هیدرازین و فرمالدئید بر مبنای ارتباط میزان فوتوجریان الکترود با غلظت این دو ترکیب به کار رفت. اثر ph محلول و ولتاژ اعمالی در این کار بهینه شد. مشخص گردید که این الکترود نسبت به روش های ارائه شده دیگر توسط سایر محققین برای اندازه گیری هیدرازین و فرمالدئید دارای حد تشخیص خوبی است. در بخش اول حوزه الکتروکاتالیز، الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی (n ، n- دی متیل آنیلین) به روش پتانسیواستایی تهیه گردید. با شناور نمودن این الکترود در محلولی از فروسیانید و انجام چند روبش پتانسیلی به کمک ولتامتری چرخه ای، یون های فروسیانید بر اساس برهمکنش الکتروستاتیک با گروه های آمونیم چهارتایی دارای بار مثبت، در ساختار پلیمر توزیع شدند. در ادامه، رفتار الکتروشیمیایی این الکترود اصلاح شده پلیمری دارای فروسیانید بررسی گردید. سپس، با استفاده از sem، ریخت شناسی سطح این الکترود با الکترودهای خمیر کربن برهنه و خمیر کربن اصلاح شده با پلی (n ، n- دی متیل آنیلین) نیز مقایسه شد. از الکترود اصلاح شده پلیمری دارای فروسیانید برای الکتروکاتالیز فرایند اکسایش سیستامین و l-سیستئین استفاده گردید. با کمک روش های کرونوآمپرومتری، ولتامتری چرخه ای و آمپرومتری، پارامترهای سینتیکی و تجزیه ای این فرایندها محاسبه شدند. توانمندی این الکترود برای اندازه گیری الکتروشیمیایی سیستامین و l-سیستئین در نمونه های حقیقی مناسب تشخیص داده شد. در بخش دوم حوزه الکتروکاتالیز، برای اولین بار، زئولیت zsm–5 به روش گرمادهی به کمک تابش ریز موج تهیه گردید. ویژگی های ساختاری این زئولیت به کمک فنون پراش سنجی اشعه x (xrd)، طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه (ftir) و sem تعیین شد. سپس، الکترود خمیرکربن اصلاح شده با این زئولیت تهیه و رفتار الکتروشیمیایی دوپامین و اوریک اسید به روش ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس تفاضلی در سطح این الکترود مطالعه شد. این الکترود به منظور اندازه گیری الکتروشیمیایی همزمان دوپامین و اوریک اسید وهمچنین اندازه گیری این دو ترکیب در نمونه های حقیقی به کار رفت. واژه های کلیدی: فوتوالکتروکاتالیز، الکتروکاتالیز، الکترود اصلاح شده، تیتانیم دی اکسید، پلی (n ، n- دی متیل آنیلین)، فروسیانید، زئولیت zsm-5، فنول، هیدرازین، سیستامین، دوپامین.