ترسیب الکتروشیمیایی برخی نانوذرات فلزات نجیب و کاربرد آن ها در طراحی حسگرها

هدف از انجام این پروژه تهیه¬ی کاتالیست¬هایی مبتنی بر نانوذرات پلاتین برای حسگری متانول در حالت محلول و گازی می¬باشد. متانول یک حلال آلی خوب با کاربردهای وسیع در سل¬های سوختی، ساخت رنگ¬ها، داروها، عطرها و غیره می¬باشد. به دلیل سمی بودن متانول، نیاز به تعیین غلظت آن در فاز گازی و محلول، با استفاده از حسگرها می¬باشد. حساسیت و گزینش پذیری بالای این حسگرها، باعث گسترش کاربردشان در صنایع داروسازی، طبی، شیمیایی و غذایی شده است. به منظور توزیع یکنواخت نانوذرات پلاتین و کاهش اندازه¬ی ذرات از ولتامتری چرخه¬ای برای ترسیب الکتریکی پلاتین استفاده شد. همچنین برای کاهش هزینه ترسیب و افزایش خاصیت حسگری از فلز مس به همراه پلاتین در ساخت لایه حسگری استفاده شد. با استفاده از روش طراحی آزمایش رویه¬ی پاسخ برای بهینه سازی پارامترهایی از قبیل غلظت نمک¬های فلزات به کار رفته، سرعت روبش و تعداد چرخه¬¬های روبش، جهت بهبود عملکرد کاتالیستی الکترود fto اصلاح شده با نانوذرات پلاتین و پلاتین/ مس استفاده شد و سپس برای الکترواکسایش متانول در حسگرهای حالت محلول و شناسایی گازهای کاهنده مانند اتانول، متانول، کربن مونواکسید و متان در حالت گازی به کار برده شد. در بهینه سازی سرعت روبش در حدودmvs-1 65 و تعداد چرخه¬های روبش 25، غلظت نمک پلاتین m2-10× 00/1 و غلظت نمک مس m3-10× 00/4 حاصل شد. در بخش دوم کار، الکترود کوارتز لایه نشانی شده با قلع دی¬اکسید اصلاح شده با نانوذرات پلاتین، حساسیت را برای گاز اتانول از 6 به 80، زمان صعود را از 87 به 1 ثانیه و زمان بازیابی را از 395 به 30 ثانیه تغییر داد که هر چه حساسیت بیشتر و مدت زمان صعود و بازیابی کم¬تر باشد حسگر از نظر تجاری بهتر است. برای بررسی مورفولوژی سطح الکتروکاتالیست¬ها بعد از ترسیب با شرایط بهینه از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی و برای تعیین عناصر موجود در ترسیب از طیف سنجی پراش پرتو ایکس استفاده شد، در تصاویر sem، اندازه¬ی ذرات پلاتین و پلاتین/ مس ترسیب شده بر روی الکترود fto، زیرnm 100 تخمین زده شد.