الکترود اصلاح شده با مزوحفره های ارگانوسیلیکایی منظم عاملدار شده با مایعات یونی الکتروفعال

هدف اصلی این تحقیق، طراحی و ساخت الکترود اصلاح شده با مزوحفره های ارگانو سیلیکای منظم عاملدارشده با مایعات یونی الکتروفعال است. روش های مرسومی که تاکنون برای عاملدار کردن کردن فیلم های مزوحفره سیلیکایی با easa گزارش شده، شامل دو روش پیوند زدن و تراکم همزمان است. در هردوی این روش ها، گروه های آلی برروی زنجیرهایی قرار دارند که به سمت مرکز کانال ها هستند. این امر منجر به اشغال شدن حجم زیادی از فضای حفره ها می شود و بنابراین ممکن است ورود و خروج مواد الکتروفعال با محدودیت مواجه شود. به علاوه در خودتجمعی القا شده با تبخیر ( eisa) که یک روش شناخته شده برای ساخت فیلم های مزوحفره سیلیکایی است، کنترل جهت گیری مزوحفره ها که لازمه دسترس پذیری گونه های الکتروفعال به سطح الکترود است، امکان پذیر نیست. در بخش اول از تحقیق حاضر، از طریق طراحی و ساخت الکترود اصلاح شده با فیلم مزوحفره pmo، که در آن گروه های عاملی در درون دیواره مزوحفرات قرار می گیرند، حل این مشکل مورد توجه قرار گرفت. تثبیت فیلم مزوحفره pmo، با استفاده از روش خودتجمعی القاشده با الکتروشیمی که منجر به تشکیل یک ساختار مزوحفره سیلیکایی منظم با حفره های عمود بر سطح الکترود می شود، صورت گرفت. فیلم مزوحفره ساخته شده اولین مثال از ساختارهای pmo است، که با استفاده از روش الکتروشیمیایی easa طراحی و سنتز می شود. اثر متغیرهایی نظیر درصد گروه مایع یونی و روش های جریان ثابت و پتانسیل ثابت در نشست الکتروشیمیایی فیلم مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج به خوبی نشان دادند که روش جریان ثابت و میزان 7.5 درصد از مایع یونی شرایط بهینه برای ساخت فیلم مزوحفره pmo با کالبد مایع یونی است. بارگیری موفق گروه های مایع یونی با استفاده از روش tga و ساختار منظم فیلم مزوحفره با استفاده از آنالیز tem، تایید شد. رفتار الکتروشیمیایی فیلم مزوحفره ساخته شده، با استفاده از گونه های دارای بار مثبت ru(nh3)63+ و منفی fe(cn)63- مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به خوبی حاکی از دسترس-پذیری مناسب سطح الکترود برای انتقال الکترون گونه های الکتروفعال بود. براساس نتایج حاصل از داده-های ولتامتری می توان گفت که قرار گرفتن گروه های ایمیدازولیوم دارای بار مثبت در دیواره، نفوذ گونه-های الکتروفعال دارای بار منفی را تسهیل می کند و الکترود ساخته شده به خوبی به عنوان یک الکترود شناساگر در تعیین گونه های منفی عمل می کند. در بخش دوم، احتمال تثبیت و جذب مایعات یونی دارای آنیون های الکتروفعال 1-هگزیل 3-متیل ایمیدازولیوم یدید و 1-هگزیل 3-متیل ایمیدازولیوم تری یدید در سطح الکترود اصلاح شده با mcm-41 بررسی شد. نتایج به خوبی حاکی از برهمکنش های مناسب کاتیون ایمیدازولیوم با دیواره ساختار سیلیکایی است. این برهمکنش ها، منجر به جذب آنیون های یدید و تری یدید و در نهایت تثبیت مایعات یونی مدنظر در سطح الکترود می شود. نتایج حاکی از پایداری مناسب مایع یونی با زوج یون تری یدید در سطح الکترود است. به طوری که پس از مدت زمان پنج ساعت جریان های ولتامتری پایداری قابل قبولی را در داخل محلولی از الکترولیت حامل نشان می دهد.