الکترودهای فلزی نانو ترکیبی خمیری به عنوان نسل جدیدی از الکترودهای فلزی و تعدادی از کاربردهای آن ها و کاربرد ترکیب کریستال های مایع-گرافیت در الکتروآنالیز و در سنتز نانو ورقه های گرافن

در اولین قسمت این پایان نامه روش جدید microwave-assisted ionic liquid (mail) برای ساخت نانو مواد طلاau) )، نقره(ag) ، پلاتین(pt) و پالادیم(pd) مورد استفاده قرار گرفت. مواد اولیه فلزی مختلف در محیطهای مایعات یونی(ils) متنوع برای سنتز نانوذرات استفاده شد. برای نانوذراتag ، pt وpd ساختار کروی بدست آمد، در حالی که در موردau ساختار نانوورقه تشکیل شد. همچنین نتایج نشان داد که در محیط il با آنیون هگزا فلوئورو فسفات pf6-)) نسبت به آنیون تترا فلوئورو بورات bf4-)) نانوذرات فلزی با سایز ریزتر بدست می آید. این نانوذرات فلزی برای بهینه کردن عملکرد الکترود کربنی مایع یونی (cile) مورد استفاده قرار گرفت. این الکترودها اثرات الکتروکاتالیستی خیلی بالائی برای گونه های آدنین، هیدرازین، فرمالدهید و اتانول نشان می دهند. این فعالیت های الکتروکاتالیستی بالا را می توان به هدایت بالا، نسبت بالای سطح به حجم و سایتهای فعال نانوذرات فلزی ارتباط داد. ساخت الکترودهای فلزی نانوترکیبی خمیری نیز با استفاده از نانوساختارهای فلزی ارائه شده است. استفاده همزمان از خصوصیات بی نظیر نانومواد و il در طراحی این نانوترکیبهای فلزی خمیری منجر به ساخت الکترودهایی با مزایای جالب نسبت به الکترودهای فلزی دیسک متداول می شود. این قابلیت ها، کاربرد این الکترودها را به عنوان حسگرها و بیوحسگرهای الکتروشیمیایی مطلوب می کند. الکترود نانوترکیبی خمیری agبرای تشخیص و تعیین هیدرازین مورد استفاده قرار گرفت. این الکترود دارای فعالیت کاتالیستی بالا برای الکترواکسیداسیون هیدرازین در محیط قلیائی می باشد. پایداری بالا و خصوصیات antifouling، این الکترود را کاندیدی مناسب برای کاربرد در زمینه پیلهای سوختی می کند. آسانی ساخت الکترود، تجدید و نو کردن سطح الکترود علاوه بر اثرات التروکاتالیست و جذب بالا، افزایش میزان سطح فعال و زبری سطح و قیمت و وزن پائین از جمله خصوصیات برجسته این الکترود برای تشخیص هیدرازین می باشد. آمپرومتری دو پله ای متوالی به عنوان یک روش جدید برای اندازه گیری هیدرازین معرفی شد. نتایج نشان داد که این الکترود رفتارهای خوبی شامل محدوده خطی وسیع، حد تشخیص پائین و حساسیت بالا برای اندازه گیری هیدرازین نشان می دهد. الکترود نانوترکیبی خمیری pd به عنوان یک الکتروکاتالیست کارآمد برای تشخیص اتانول و همچنین به عنوان حسگر آمپرومتری غیرآنزیمی برای اندازه گیری اتانول در محیط قلیائی به کار برده شد. تحمل بالای این الکترود نانوترکیبی نسبت به تجمع گونه های کربنی (حدواسط های مشابه co) و عدم مسمومیت با گونه های جذب شونده قوی این الکترود را برای کاربرد در زمینه پیلهای سوختی مناسب می کند. همچنین نتایج بدست آمده، نشان دهنده حساسیت بالا، حد تشخیص پائین (m? 0/20)، محدوده خطی وسیع (m 6/1-mµ 0/30)، پایداری بلند مدت خوب و تکرارپذیری این الکترود نانوترکیبی می باشد. تجدید و نو شدن سطح این الکترود نانوترکیبی جدید، به آسانی، با صیقل دادن روی سطح صاف و هموار تکرارپذیری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. عملکرد الکتروتجزیه ای عالی این الکترود کاربرد آن را در پیلهای سوختی و همچچنین به عنوان حسگر آمپرومتری غیرآنزیمی اتانول تائید می کند. در قسمت دوم، کریستالهای مایع یونیilc) ) ترموتروپیک، 1،1-دی آلکیل-4،4-بی پیریدینیم بیس تری فلایمید، برای تهیه ترکیبهای گرافیت-ilc به کار برده شد. این ترکیبهای گرافیت-ilc برای ساخت الکترودهای کربنی ترکیبی جدید استفاده شد. ترکیبات ilc دارای جهت گیری مولکولی منظم هستند و با مخلوط شدن با گرافیت، همچنان خصوصیات کریستال مایعlc) ) و در نتیجه جهت گیری منظمشان را حفظ می کنند. عملکرد الکتروشیمی این الکترودهای ترکیبی با استفاده از آنالیتهای مختلف ارزیابی شد. الکترودهای حاصل فعالیت الکتروشیمیایی بالا، جریان زمینه پائین، نسبت سیگنال به نویز بهبود یافته، پایداری بیشتر، استحکام مکانیکی عالی و اثرات antifouling خیلی خوب را دارا می باشند. هدایت بالاتر ilc و همچنین جهت گیری منظم این ilcهای ترموتروپیک که منجر به افزایش سایتهای edge-plane این الکترودهای ترکیبی می شود دلیل فعالیتهای الکتروکاتالیستی و اثرات antifouling این الکترودها می باشد. این خصوصیات باعث می شود که این الکترودهای ترکیبی برای استفاده در زمینه های مختلف الکتروشیمی و حسگرهای زیستی مناسب باشد. پیدایش یک روش ساده و به صرفه برای تولید انبوه نانوورقه های گرافن gnss)) برای استفاده در طراحی حسگرهای مختلف، ترکیبهای هادی و وسایل نانوالکترونیک در آینده الزامی می باشد. در این قسمت، gnss با راندمان بالا و سطح وسیع با استفاده از عملیات حرارتی یک ترکیب گرافیت-ilc به عنوان ماده اولیه سنتز شد. ترکیب گرافیت-ilc در یک کوره با جریان گاز آرگون ar)) به مدت 1 ساعت در دمای °c700 حرارت داده شد. نفوذ ilc بین لایه های گرافیت، متلاشی شدن آن و خروج گازها به جدا شدن لایه های گرافیت کمک می کند. روش مطرح شده برای تولید gnss با کیفیت بالا، راندمان بالا و بدون گروهای اکسیدی و نقص ساختاری میدان عمل را برای کاربرد آن در زمینه های مختلف افزایش می دهد.