الکترواکسایش هیدرازین با استفاده از الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گرهای پلی (اورتو تولوئیدین)، کلینوپتیلولیت و 1-نیتروزو-2-نفتول واجد نانوذرات نقره

در این کار، ابتدا الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با 1-نیتروزو-2-نفتول (با نسبت وزنی 1:99 برای پودر گرافیت: 1-نیتروزو-2-نفتول) و زئولیت کلینوپتیلولیت(با نسبت وزنی 20:80 برای پودر گرافیت: کلینوپتیلولیت) با روش اختلاط هر یک از آنها با خمیر کربن و الکترود خمیر کربن اصلاح شده با پلی (اورتو تولوئیدین) به روش پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی تهیه شدند. سپس، نانوذرات نقره بر روی الکترودهای اصلاح شده با پلی (اورتو تولوئیدین)، 1-نیتروزو-2-نفتول و کلینوپتیلولیت، به ترتیب، از طریق جذب سطحی، تشکیل کمپلکس و تعویض کاتیونی یون های ag+ و احیای متعاقب آنها قرار گرفتند. بررسی تصاویر sem، مساحت بالای سطح و پراکندگی نانوذرات نقره را در سطح الکترودهای اصلاح شده به خوبی نشان داد. همچنین، نمودارهای بدست آمده از روش طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی، مقاومت پایین الکترودهای اصلاح شده را در برابر انتقال الکترون برای زوج ردوکس فری سیانید/فروسیانید به خوبی تبیین می کنند. این نتایج اثبات می کند که حضور نانوذرات نقره در سطح الکترودهای اصلاح شده، اثر مثبتی بر فرآیند انتقال الکترون بین زوج ردوکس موجود در محلول و سطح الکترود دارد. آزمایشات انجام شده با روش ولتامتری چرخه ای نشان داد که در فرآیند الکترواکسایش هیدرازین، الکترودهای اصلاح شده از عملکرد خوبی برخوردارند، بطوری که با افزایش غلظت هیدرازین، جریان دماغه ی آندی به شدت افزایش می یابد. از طرف دیگر، در سطح الکترودهای n-ag/pot/mcpe، ag/nnmcpe و n-ag/zmcpe فرآیند الکترواکسایش هیدرازین، به ترتیب در پتانسیل های v 05/0-، v 04/0- و v 01/0- رخ می دهد، در حالی که دماغه ی اکسایش این ماده در سطح الکترود خمیر کربن ساده، در پتانسیل v 4/0 ظاهر می گردد. یک رابطه ی خطی با ضریب همبستگی بالاتر از 99/0 بین جریان آندی و غلظت هیدرازین برای هر یک از الکترودهای n-ag/pot/mcpe، ag/nnmcpe و n-ag/zmcpe به ترتیب در محدوه های غلظتی mm60- mm1، mm 80- mm1 و mm120- mm1 بدست آمد. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که حضور نانوذرات نقره به همراه اصلاح گرهای مورد استفاده، فعالیت الکتروکاتالیزی الکترودهای اصلاح شده را در فرآیند الکترواکسایش هیدرازین، بهبود می بخشد. همچنین، اثر پارامترهای مختلف، نظیر: غلظت واکنشگر، زمان تجمع، سرعت روبش پتانسیل و غیره بر الکترواکسایش هیدرازین، با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت. از مقایسه ی نتایج حاصل از الکترودها، مشخص گردید که در شرایط بهینه، چگالی جریان ثبت شده در غلظت های پایین هیدرازین، در سطح الکترود n-ag/pot/mcpe بیشتر از دوالکترود اصلاح شده ی دیگر است. همچنین، مقایسه ای که بین عملکرد الکترودهای اصلاح شده و کارهای قبلی انجام شد، نشان می دهد که در فرآیند الکترواکسایش هیدرازین، الکترودهای تهیه شده در این پژوهش ازکارآیی خوبی برخوردارند. در خاتمه، با توجه به نتایج تجربی می توان گفت که الکترودهای تهیه شده در این کار با ویژگی سادگی، ارزانی و کارآیی بالا می توانند جهت الکترواکسایش موثر هیدرازین به کار گرفته شوند.