تهیه الکترود سل – ژل اصلاح شده با نانوکامپوزیت پلی پیرول/گرافن اکسید کاهش یافته و کاربرد آن در اندازه گیری همزمان دوپامین و اوریک اسید

نانوکامپوزیت گرافن /پلی پیرول : گرافن ساختاری دو بعدی از یک لایه منفرد شبکه لانه زنبوری کربنی می باشد که به علت داشتن خواص فوق العاده در رسانندگی الکتریکی و رسانندگی گرمایی، چگالی بالا و تحرک پذیری حامل های بار، رسانندگی اپتیکی و خواص مکانیکی به ماده ای منحصربفرد تبدیل شده است. به همین دلیل از گرافن در کامپوزیت های مختلف برای افزایش رسانایی الکتریکی و حرارتی و همچنین افزایش مقاومت مکانیکی استفاده میشود. در نانوکامپوزیت پلی پیرول/گرافن با افزایش گرافن همچنین خواص الکتروکاتالیزی هم میتوان به آن اضافه کرد که دلیل آن سرعت بالای انتقال دهنده های الکترونی میباشد که میتواند سرعت فرآیندهای انتقال الکترون را در سیستم های الکتروشیمیایی کند بهبود ببخشد. بدین ترتیب میتوان با ترسیب لایه های از نانوکامپوزیت بر روی الکترود سل-ژل سطح آن را برای اندازه گیری دوپامین در غلظت های پایین اصلاح کرد. سنسورهای الکتروشیمیایی بر پایه ی نانوکامپوزیت پلی پیرول/گرافن: از سال 1990تا ماه ژوئن 2005 فقط در ژورنال electrochimica acta بیشتر از 300 مقاله در مورد خواص و کاربردهای متنوع پلی پیرول منتشر شده است.استفاده فراوان این پلیمر از روی تعدادی از خواص آن همچون فعالیت اکسایش کاهشی ،توانایی تمییز یونها از هم، اثر الکتروکرومیک وابسته به شرایط پلیمریزاسیون و فرآیندهای شارژ/ دشارژ، تمایل بالا نسبت به جذب گازها، پروتئین ها و dna ،فعالیت کاتالیستی، خواص محافظتی در برابر خوردگی و ... مشخص میشود که بسیاری از این خواص به نحوه سنتز و طبیعت دوپانت وابسته است . بنابراین از این پلیمر به عنوان ماتریکسی برای ساکن سازی صفحات گرافنی بر روی الکترود سل-ژل به روش الکتروپلیمریزاسیون استفاده خواهد شد که در انجام این عمل عوامل مختلفی همچون، دانسیته ی جریان، سرعت روبش پتانسیل، ph، غلظت و نوع بافر، غلظت مونومر، مقدار گرافن دیسپرس شده، حلال، نوع دوپانت مورد استفاده و زمان انجام الکتروپلیمریزاسیون در ساختار و مورفولوژی نانوکامپوزیت ترسیب شده بر روی الکترود تاثیر گذار هستند که بایستی مقادیر بهینه ی این عوامل را تعیین کرد. در کنار روش الکتروپلیمریزاسیون روش پلیمریزاسیون القا شده به صورت شیمیایی ppy نیز وجود دارد که عمدتا کامپوزیت حاصله به صورت بالک در محلول تولید میشود و فقط قسمتی از نانوکامپوزیت، سطح را پوشش میدهد. این بدان معنی است که پلیمریزاسیون القا شده ی شیمیایی برای پوشش دادن سطح زیاد موثر نمیباشد. بعلاوه پلیمر سنتز شده به این روش در حلال های رایج نامحلولند به جز مواردی که به وسیله ی مواد مختلف دوپانت انحلال پذیری را تا مقادیری افزایش میدهند.با این وجود این روش به علت چسبندگی کم آن برای کاربرد در سنسورها کارایی زیادی ندارد. در حالی که تمامی این کمبود ها با استفاده از روش الکتروپلیمریزاسیون میتواند بهبود یابد. با استفاده از این روش میتوان ضخامت لایه ی ترسیب شده روی سطح را به وسیله ی کنترل پتانسیل و مقدار جریان عبوری از سیستم کنترل کرد.پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی را میتوان در حلال های متنوعی اجرا کرد اما از نقطه نظر تهیه ی ساختار های نانو،استفاده از آب با ph خنثی از اهمیت به سزایی برخوردار است. از سویی دیگر خواص الکتروشیمیایی ppy به شدت وابسته به حالات اکسیداسیونی این پلیمر میباشد. در پتانسیل های مثبت، یک حالت اکسیداسیونی بیش ازحد به وجود می آید که باعث کاهش رسانایی ppy شده و نشت مولکول های آنیونی موجود در زنجیره پلیمری را آسان تر میکند. اکسیداسیون بیش از حد، بیشتر در پتانسیل های مثبت پایین تر ظاهر میشود که باعث تخریب جزئی زنجیره ی پلیمری شده و ایجاد گروه های حاوی اکسیژن در بدنه زنجیره ی پلیمر میکند . اکسیداسیون بیش از حد در ایجاد غشاهای گزینش پذیر با افزایش نفوذ پذیری از اهمیت بالایی برخوردار است.