ساخت حسگر الکتروشیمیایی تئوفیلین بر اساس الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت ذرات اکسید منگنز/مایع یونی/چیتوسان و ساخت حسگر الکتروشیمیایی سیستئین و پراکسی دی سولفات بر مبنای تثبیت حدواسط های انتقال بار روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانو ورقه های گرافن

نانومواد مبتنی بر حسگرهای الکتروشیمیایی به دلیل حساسیت زیاد، انتخاب گری بالا، زمان پاسخ دهی سریع، قیمت مناسب و قابل حمل بودن شان بسیار مورد توجه قرار دارند. از میان انواع نانوساختارها اکسیدهای فلزی کاربردهای ویژه ای در الکتروشیمی به ویژه الکتروآنالیز گونه ها دارند. از طرف دیگر خواص الکتروشیمیایی نانوساختارها به میزان زیادی به روش ساخت آن ها وابسته است. از میان روش های متنوع ساخت نانوذرات اکسیدهای فلزی ، انباشت الکتروشیمیایی به دلیل ایمن بودن، سازگار بودن با محیط، سادگی و انجام پذیری در دمای پایین بیشتر مورد توجه هستند. در فصل اول، ابتدا، هیدروژل چیتوسان (chit) با اعمال پتانسیل ثابت 5/1- ولت به مدت 300 ثانیه به الکترود کربن شیشه ای (gc) شناور در محلول اسیدی چیتوسان، روی سطح الکترود انباشت می شود. سپس مایع یونی 1-(3- آمینو پروپیل) – 3 – متیل ایمیدازولیوم برومید (nh2-il) با استفاده از گلوتار آلدهید به عنوان یک متصل کننده، به چیتوسان متصل می شود. در نهایت نانو ذرات اکسید منگنز (mnonp) ، روی فیلم چیتوسان/مایع یونی با چرخه زدن پتانسیل در محدوده 1- تا 7/1+ ولت از محلول آبی خنثی منگنز استات چهار آبه الکتروانباشت شد. مورفولوژی سطح اصلاح شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد.به علاوه، رفتار الکتروشیمیایی و پایداری الکترود اصلاح شده با تکنیک ولتامتری چرخه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده یک جفت پیک رودکس کاملا مشخص و پایدار را نشان داد. ضریب انتقال بار (?) و ثابت سرعت انتقال الکترون (ks) برای جفت ردوکس mn(ii)/mno2 محاسبه شد. الکترود اصلاح شده فعالیت الکتروکاتالیزوری خوبی برای اکسیداسیون تئوفیلین نشان داد. در آزمایشات انجام شده، اندازه گیری تئوفیلین در محلول بافر استات با ph برابر 6 با ولتامتری پالس تفاضلی، منحنی های کالیبراسیون با مشخصات زیر را نتیجه می دهد. محدوده ی کالیبراسیون خطی تا µm 120 ،حساسیت na µm-1 804 و حد تشخیص nm 50 . زمان پاسخ سریع، پایداری پاسخ، حساسیت بالا، هزینه ی پایین و آسان بودن روش آماده سازی الکترود از مزایای حسگر پیشنهاد شده هستند. این حسگر برای آشکارسازی تئوفیلین در نمونه های دارویی به کار برده شد. در فصل دوم، الکترود کربن شیشه ای با نانو ورقه های گرافن و نانو ذرات اکسید منگنز اصلاح شد. با قرار دادن ?l 20 از محلول اتانول محتوی نانو ورقه های گرافن پراکنده شده، فیلم نازکی از نانو ورقه های گرافن روی الکترود کربن شیشه ای پراکنده می شود. اعمال پتانسیل ثابت (4/1+ ولت نسبت به ag/agcl به مدت 200 ثانیه) برای الکتروانباشت نانوذرات اکسید منگنز روی فیلم نانو ورقه های گرافن استفاده شد. تشکیل فیلم نانوذرات اکسید منگنز با تکنیک ولتامتری چرخه ای بررسی شد. الکترود اصلاح شده دو پیک اکسیداسیون در v 62/0 و v 71/0 طی روبش آندی و دو پیک احیا در v 54/0 و v 39/0 طی روبش وارون در محلول بافر با ph برابر 6 نشان می دهد. پوشش سطحی (?) و ثابت سرعت انتقال الکترون (k s) به ترتیب برابر با mol cm?2 9-10× 36/5 و s?1 578/0 بودند. الکترود اصلاح شده فعالیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی برای اکسیداسیون ال-سیستئین نشان داد. پاسخ الکترود اصلاح شده به ال - سیستئین با تکنیک های ولتامتری چرخه ای و آمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. k cat برای اکسیداسیون ال- سیستئین m?1s?1 1/9 به دست آمد. با استفاده از روش اندازه گیری آمپرومتری هیدرودینامیک، حد تشخیص و حساسیت تا محدوده ی غلظتی µm 50 به ترتیب برابر nm 75 وna µm-1 27 بودند. این الکترود اصلاح شده مزایای زیادی از جمله جریان کاتالیزوری قابل توجه، تکرار پذیری خوب، روش تهیه ی آسان و پایداری طولانی مدت سیگنال پاسخ به اکسیداسیون ال- سیستئن را ارائه می دهد. آشکار شد که استقرار نانو ذرات اکسید منگنز در سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانو ورقه های گرافن، روشی با کارایی بالا برای توسعه ی دسته ی جدیدی از حسگر الکتروشیمیایی حساس، پایدار و تجدید پذیر ال- سیستئین است. در فصل سوم، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با اکسید منگنز و نانو ورقه های گرافن برای استقرار فلاوین آدنین دی نوکلئوتید بکار رفت. رفتار الکتروشیمیایی الکترود ساخته شده با تکنیک ولتامتری چرخه ای بررسی شد. ولتاموگرام های چرخه ای ثبت شده برای الکترود اصلاح شده با نانو ورقه های گرافن، نانو ذرات اکسید منگنز و fad، تشکیل لایه ی نازک پایداری از مولکول های fad روی سطح الکترود را نشان داد. فیلم gnss/mnox/fad یک جفت پیک ولتامتری چرخه ای مشخص، پایدار و تقریبا برگشت پذیر در گستره وسیع ph 9-2 را نشان می دهد. پوشش سطحی و ثابت سرعت انتقال الکترون fad قرار گرفته روی الکترود اصلاح شده mol cm?2 10-10 × 5.204 و 71/0 هستند که نشان دهنده ی توانایی بارگیری بالای نانوذرات اکسید منگنز و تسهیل انتقال الکترون بین این نانو ذرات و fad است. الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت gnss/mnox/fad فعالیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی برای احیای s2o82? نشان می-دهد. علاوه بر این الکترود اصلاح شده ی چرخان عملکرد تجزیه ای خوبی برای آشکارسازی آمپرومتری s2o82? نشان می دهد. با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای، تحت شرایط بهینه، محدوده ی کالیبراسیون غلظتی، حد تشخیص و حساسیت به ترتیب µm 0.1 – mm 2 ، nm 90 و na/µm 8/125 بودند.