ریفامپیسین موثرترین داروی بیماری سل است. در این مطالعه رفتار الکتروشیمیایی ریفامپیسین در سطح الکترود کربن شیشه ای و اصلاح شده با چند مایع یونی بر پایه ایمیدازولیوم و مایع یونی/ نانولوله های کربنی/ کبالت (ii) با 2- اتیل هگزانوات در محلول های بافر فسفات با 4/7 =ph مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای مشخص کرد که فرآیند اکسیداسیون شبه برگشت پذیر و تحت کنترل انتشار است. نتایج نشان داد که اصلاح الکترود سرعت اکسیداسیون را با افزایش جریان پیک بهبود می بخشد و ریفامپیسین در پتانسیل های کمتری اکسید می شود که از نظر ترمودینامیکی مطلوت تر است. یک روش حساس، ساده و سریع عیار سنجی جذبی همراه با ولتامتری پالسی تفاضلی برای اندازه گیری و تعیین مقدار ریفامپیسین به کار رفت. با استفاده از روش ذکر شده ریفامپیسین می تواند با حد تشخیص m 6.1*10-9 اندازه گیری شود.

بخش تجربی این پایان نامه در سه قسمت تنظیم شده است. در بخش اول رفتار الکتروشیمیایی یونهای مس در اوتکتیک kno3 – nh4cl – nh4no3 با نسبتهای (75 : 14 : 11) درصد مولی به عنوان محیط الکترولیتی که کمتر مورد مطالعه الکتروشیمیایی قرار گرفته است، بررسی شد. در ابتدا واکنش های الکترودی مس (ii) در سطح الکترود پلاتین، توسط ولتامتری چرخه ای و کرونوپتانسیومتری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بر احیای برگشت پذیر +cu / +2cu دلالت دارند، حال آنکه یونهای cu / +cu به عنوان یک سیستم شبه برگشت پذیر در سطح پلاتین احیا می شوند. همچنین ضرایب نفوذ یونهای مس در دماهای مختلف توسط ولتامتری چرخه ای و آنالیز لگاریتمی آن محاسبه شد و برقراری رابطه آرنیوس با رسم منحنی lndبرحسب 1/t تائید شد و انرژی فعالسازی نفوذ به سطح الکترود برای هر دو یون تعیین شد. در بخش دوم، رفتار الکتروشیمیایی آهن (iii) در محیط مذاب و در محدوده دمایی k 433-413 مورد بررسی قرار گرفت. واکنش های الکترودی محلول fecl3 در مذاب، از احیای شبه برگشت پذیر یونهای +2fe / +3fe در سطح الکترود پلاتین دلالت دارند. همچنین نتایج نشان داد که انتقال جرم به سطح الکترود توسط فرایند انتشار کنترل می شود. برقراری رابطه آرنیوس برای ضرائب نفوذ بدست آمده انجام شد و انرژی فعالسازی انتشار یونها به سطح الکترود محاسبه شد. در آخرین بخش این پایان نامه، فرایند تشکیل کمپلکس بین یونهای مس (ii) و لیگاند 2,2- بای پیریدین مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بر تشکیل یک کمپلکس 1:1 دلالت دارد. با استفاده از معادلات لینگین مقادیر ثابت های تشکیل کمپلکس در دماهای مختلف محاسبه شد. از بستگی دمایی ثابت تعادل تشکیل (معادله وانت هوف)، مقادیر ترمودینامیکی آنتالپی (?h) و آنتروپی (?s) فرایند تشکیل کمپلکس تعیین شد.نتایج به دست آمده نشان دادند احیای این کمپلکس در سطح الکترود پلاتین شبه برگشت پذیراست.

کربن گرماکافتی ساختار آن متشکل از بلورهای گرافیتی یا صفحات گرافنی با ابعاد تنها چند نانومتر است که به صورت یک پوشش با ضخامت معین روی سطح بستر لایه نشانی می شود. هدف از این پژوهش، بررسی قابلیت این پوشش کربنی به عنوان یک سطح فعال الکترودی برای اندازه گیری های تجزیه ای است. به دلیل ارتباط تنگاتنگ خواص الکتروشیمیایی با ساختار سطح الکترودهای کربنی، در آغاز تلاش شده است که تا حد امکان، ویژگی های ساختاری کربن گرماکافتی به ویژه ویژگی های ساختار سطح با روش های میکروسکوپی و اسپکتروسکوپی بررسی شود. سپس رفتار بنیادی الکتروشیمیایی الکترود کربن گرماکافتی در یک ارتباط منطقی با ویژگی های ساختار سطح این الکترود، مطالعه شده است. در خاتمه، توانایی و قابلیت این الکترود برای اندازه گیری الکتروشیمی برخی ترکیب های مهم الکتروفعال ارزیابی شده است. لازم به گفتن است که هم رفتار بنیادی الکتروشیمیایی الکترود کربن گرماکافتی و هم پاسخ تجزیه ای این الکترود، با رفتار برخی الکترودهای متداول کربنی دیگر و نیز نتایج تجزیه ای آن ها، مقایسه شده است. فعالیت های انجام یافته در این پژوهش را می توان به ترتیب زیر بیان کرد. -اجرای لایه نشانی پوشش های کربن گرماکافتی در شرایط مختلف فرآیند لایه نشانی و تعیین شرایط بهینه اجرای فرایند. -مطالعه ساختار توده و ساختار سطح با روش های میکروسکوپی از جمله میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نوری، و میکروسکوپ نوری با نور پلاریزه و روش های اسپکتروسکوپی از جمله اسپکتروسکوپی اشعه ایکس، رامان، و فروسرخ. -بررسی رفتار بنیادی الکتروشیمیایی این پوشش ها و ایجاد یک ارتباط منطقی بین ساختار سطح و ویژگی های اساسی الکتروشیمیایی. -ارزیابی قابلیت پوشش کربن گرماکافتی تهیه شده در شرایط بهینه فرآیند لایه نشانی برای اندازه گیری تجزیه ای برخی ترکیب های الکتروفعال مهم. -ارزیابی امکان کاربرد این پوشش کربنی برای حفاظت سطوح در برابر خوردگی. نتایج این بررسی ها پس از ارایه یک پیش گفتار مختصر در فصل نخست ، و تبیین کارهای عملی انجام یافته در فصل دوم، در فصل سوم این نوشتار به صورتی فشرده منعکس شده است.

غلظت های بسیار کم فلزات سنگین در محیط های زیستی و همچنین پیچیده بودن بافت این نمونه ها، اغلب اندازه گیری دقیق و حساس این فلزات را به صورت مستقیم توسط تکنیک جذب اتمی الکتروترمال با مشکلاتی همراه کرده است. به منظور افزایش حساسیت در اندازه گیری این فلزات و همچنین حذف مزاحمت های ناشی از بافت نمونه، همواره نیاز به یک روش جداسازی / پیش تغلیظ احساس می شود. برای رسیدن به این هدف و نیز افزایش حساسیت در این کار تحقیقاتی از روش ترسیب الکتروشیمیایی به منظور پیش تغلیظ و تکنیک جذب اتمی الکتروترمال استفاده گردیده است. برای این منظور فلز مورد نظر به صورت الکتروشیمیایی روی سطح یک پروب ترسیب گردید و سپس پروب همراه رسوب از طریق سوراخ تزریق تیوب وارد کوره ی گرافیتی شد و فرآیند اتمی شدن انجام گرفت. پروب مورد استفاده در این روش از جنس گرافیت بوده که به منظور کاهش خلل و فرج آن و همچنین افزایش تکرارپذیری روش سطح پروب توسط ترسیب الکتروشیمیایی پالادیوم اصلاح گردیده است. روش ارائه شده به صورت موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مقادیر ناچیز سرب و نقره در نمونه های زیستی و محیطی مورد استفاده قرار گرفت و حد تشخیص 17 و 8/2 نانوگرم در لیتر به ترتیب برای سرب و نقره بدست آمد.

رفتار الکتروشیمیایی و مکانیسم ترسیب الکتریکی نقره در محیط مذاب مورد بررسی قرار گرفت که نشان داد نقره دارای رفتار شبه برگشت یذیر است و تحت کنترا انتشار قرار دارد. در ادامه با استفاده از الکترود hppg مقادیر کم داروی آتورواستاتین در محیط آبی اندازهگیری شد و مکانیسم کاهش آن مورد بررسی قرار گرفت و به حد تشخیص 20.6nm رسیدیم.

پیشرفت تمدن و گسترش صنعت باعث انتشار وسیع فلزات جزئی در محیط زیست شده ‏است، بطوریکه از راه های مختلف وارد زنجیره غذایی شده و اثرات ناخواسته ای را بر سلامتی مصرف ‏کنندگان می گذارند. از آنجاییکه خاورمیانه راه اصلی ترانزیت تریاک است، اعتیاد به تریاک یکی از ‏شایع ترین اعتیادها در کشورهای ‏خاورمیانه از جمله ایران است. در سالهای اخیر گزارشهای متعددی ‏درباره ی دردهای شکمی، کم خونی و ‏بیماری های کلیوی، و سایر علائم مربوط به مسمومیت های ‏ناشی از فلزات سنگین در معتادان به تریاک ارائه شده است. در نتیجه در بخشی از این رساله مقدار ‏فلزات کادمیم، کبالت، منگنز، نیکل و سرب در تریاک به کمک تکنیک طیف سنجی جذب اتمی ‏اندازه گیری شده است‎ ‎نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان داد در بیشتر موارد مقدار چند فلز ‏سنگین به خصوص منگنز، نیکل و سرب، در نمونه های تریاک قابل ملاحظه بودند‎ ‎و متناسب با رژیم ‏غذایی، مقدار و شیوه ی مصرف تریاک توسط فرد معتاد، مقدار دریافت روزانه ی فرد می تواند بیش از ‏مقدار مجاز تعیین شده توسط سازمان بهداشت جهانی باشد. این مسئله می تواند یک هشدار برای ‏مصرف کنندگان مواد مخدر باشد. همچنین برطبق مطالعات انجام گرفته این فلزات می توانند برای ‏تعیین منشأ نمونه های تریاک به کار برده شوند. ‏ با توجه به صنعتی شدن مناطق جنوب تهران و در نتیجه آلودگی خاک و آبهای سطحی و ‏زیرزمینی امکان آلودگی گیاهان کشت شده در این مناطق افزایش یافته است. آلودگی های عنصری ‏موجود در فاضلاب ها نهایتاًً از مزارع به سبزیجات و صیفی جات انتقال یافته و در نهایت به بدن انسان ‏وارد می شود. در بخش دیگر از این رساله مقدار فلزات کادمیم، کبالت، کروم، نیکل و سرب موجود ‏در خاک و سبزیجات شوید، تره، نعناع و جعفری، پس از هضم به روش مایکروویو به کمک تکنیک ‏طیف سنجی جذب اتمی تعیین شده است. همچنین اثر فاصله ی مزارع از مناطق آلوده در مقدار ‏فلزات تجمع یافته در این فلزات بررسی شده است، برای این منظور دو سری نمونه در شعاع 500 ‏متری و 5 کیلومتری از پالایشگاه نفت تهران جمع آوری شده و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج ‏حاصل از آزمایشات در این مطالعه نشان می دهد که میزان آلودگی های موجود در گیاهان مورد ‏مطالعه، با فاصله محل کاشت سبزیجات از پالایشگاه رابطه معکوس دارد. ‏

چکیده یکی از فرضیه های ارائه شده در بروز بیماری مولتیپل اسکلروزیس (ms) تاثیر برخی از فلزات سنگین می باشد که نقش آنها در ایجاد بیماری ms به خوبی روشن نیست. در این مطالعه، با توسعه روش های جدید آماده سازی نمونه، غلظت10یون فلزی (جیوه، آرسنیک، کروم، کادمیوم، نیکل، سرب، آلومینیم، مس، روی و وانادیم) در نمونه های زیست محیطی و خون به وسیله طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شد. در بررسی تاثیر غلظت فلزات سنگین در بروز بیماری ms، فاکتورهای مختلفی مانند جنسیت، سن، آلاینده های زیست محیطی و آزمایشات کلینیکی در نظر گرفته شدند که در این راستا تعداد 100 نمونه خون از بیماران مبتلا به ms، 100 نمونه خون از افراد سالم و 100 نمونه زیست محیطی در استان اصفهان تهیه شد. بررسی نتایج اندازه گیری غلظت یون های فلزی در نمونه های خون با استفاده از روشهای آماری نشان داد که از میان 10 کاتیون اندازه گیری شده، غلظت 9 کاتیون در نمونه های خون افراد سالم و افراد مبتلا به ms اختلاف معنی داری ندارند ولی مقایسه غلظت های مس در نمونه های خون افراد سالم و افراد مبتلا اختلاف معنی داری را نشان داد که حاکی از کمبود مس خون در کمتر از 30% افراد ms بود. همچنین کاهش غلظت مس در مردان مبتلا به ms بیشتر از زنان مبتلا به ms بوده و متعلق به سنین زیر40 سال است. در بررسی غلظت فلزات سنگین در نمونه های زیست محیطی مانند، آب کشاورزی، رودخانه زاینده رود، آب آشامیدنی و محصولات کشاورزی غلظتی بالاتر از حدود مجاز استاندارد مشاهده نشد و بنابراین احتمالا، فلزات سنگین به عنوان آلاینده های زیست محیطی در بروز بیماری ms مطرح نمی باشند. انحراف معیار نتایج در سه بار اندازه گیری فلزات ذکر شده در نمونه های خون کمتر از 7% و در نمونه های زیست محیطی کمتر از 6% بود.

هدف از انجام این پروژه استفاده از نمک های مذاب به عنوان الکترولیت، جهت ترسیب الکتریکی نانوذرات پلاتین روی سطح الکترود کربن شیشه ای است. نانوذرات پلاتین بر پایه الکترودهای کربنی معمولاً به عنوان الکتروکاتالیست برای اکسایش متانول و جذب و واجذب هیدروژن در پیل های سوختی متانولی و هیدروژنی استفاده می شوند. اولین قدم برای رسیدن به این هدف، انتخاب نمک مذاب مناسب می باشد. این نمک باید پنجره پتانسیل الکتروشیمیایی وسیع و قابلیت انحلال نمک فلزی مورد نظر را در خود داشته باشد. پس از بررسی نمک های متعدد مخلوط مذاب شامل 34% مولی سدیم کلرید و 66% مولی آلومینیوم کلرید به عنوان یک الکترولیت مناسب به کارگرفته شد. ترسیب الکتریکی نانوذرات پلاتین با استفاده از روش های الکتروشیمیایی روی سطح الکترود کربن شیشه ای در این محیط انجام شد. سپس اثر الکتروکاتالیستی آن بر اکسایش متانول و جذب و واجذب هیدروژن بررسی شد. همچنین رفتار الکتروشیمیایی یون های هگزاکلروپلاتینات در این الکترولیت مذاب بررسی و ضریب انتشار و انرژی فعال سازی این یون محاسبه شد. در پایان مکانیسم هسته زایی و رشد هسته های پلاتین با استفاده از اطلاعات الکتروشیمیایی حاصل و شبیه سازی به وسیله نرم افزار اکسل مورد بحث و بررسی قرار گرفت.

مایع یونی 1- متیل- 3- (3- تری متوکسی سیلیل پروپیل ایمیدازولیوم بیس (تری فلوئورو متیل سولفونیل) ایمید بصورت کوالانسی با سطح الکترود کربن شیشه ای پیوند برقرار کرده است. الکترود کربن شیشه ای در محلول سولفوریک اسید توسط ولتامتری چرخه ای فعال سازی آندی شد تا گروه های عاملی اکسیژن دار مخصوصا گروه عاملی هیدروکسیل بر روی سطح الکترود کربن شیشه ای تشکیل شود تا از آن طریق مایع یونی با سطح فعال الکترود کربن شیشه ای پیوند برقرار کند. سطح نهایی توسط تکنیک های الکتروشیمیایی و میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار داده شد. هیدروکینون، آسکوربیک اسید و هگزاسیانوفرات، گونه های ردوکسی بودند که جهت مطالعه ی حضور مایع یونی بصورت پیوند شده ی شیمیایی بر الکترود کربن شیشه ای و بررسی تاثیر آن بر سرعت انتقال الکترود مورد استفاده قرار گرفته شدند. در مقایسه با الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با مایع یونی جذب سطحی شده که همراه با کاهشی در جریان پیک بوده است، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده ی شیمیایی، پاسخ های مطلوب و پایداری از خود نشان داد.

بسیاری از واکنش های شیمیایی و یا الکتروشیمیایی، با این که از نظر ترمودینامیکی بسیار مساعدند، به تنهایی به طور چشمگیر انجام نمی گیرند. از این رو برای اینکه بتوان از اینگونه واکنش ها استفاده کرد، باید کاتالیزور همگن یا ناهمگنی را به کار برد. این کاتالیزور سرعت واکنش را احتمالا تا چندین مرتبه افزایش می دهد. به همین جهت، حتی اگر بسیاری از واکنش های الکترودی بتوانند در غیاب یک کاتالیزور انجام گیرند، به سبب سینتیک ضعیف، تنها در اضافه پتانسیل های بالا به وقوع می پیوندند، یعنی چنین واکنش های الکترودی، چگالی جریان مبادله ی بسیار پایینی دارند. بنابراین، هدف کاتالیز الکتروشیمیایی جستجو برای فراهم ساختن مسیرهای دیگری با انرژی فعالسازی پایین و در نتیجه امکان پذیر کردن وقوع چنین واکنش های الکترودی با چگالی جریان بالا و در پتانسیل نزدیک به پتانسیل تعادل است. یک مورد از این نوع واکنش ها، واکنش الکتروشیمیایی کاهش کربن دی اکسید می باشد که بدون حضور کاتالیزور الکتروشیمیایی و به ویژه در محیط آبی، به علت هم پوشانی با واکنش کاهش آب و آزاد شدن گاز هیدروژن، امکان پذیر نمی باشد. به همین منظور در کار تحقیقاتی حاضر از کمپلکس های روتنیم و وانادیم جهت تقلیل اضافه پتانسیل و افزایش چگالی جریان واکنش کاهش کربن دی اکسید استفاده شده است. واکنش کاهش الکتروکاتالیزوری کربن دی اکسید در این کار با به کارگیری روش های الکتروشیمیایی، از قبیل ولتامتری چرخه ای و ولتامتری با روبش خطی با الکترود چرخان (ولتامتری هیدرودینامیکی)، کرنوآمپرومتری و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه، با توجه به تعداد الکترون های شرکت کننده در واکنش الکتروشیمیایی، کربن مونو اکسید (co) از طریق تسهیم نامتناسب، و یا اگزالات (-c2o42) از طریق دیمر شدن -.co2، به عنوان محصولات کاهش الکتروکاتالیزوری co2 شناخته شدند. در کار حاضر، با به کار گیری کمپلکس هایی از فلزات واسطه روتنیم و وانادیم، کاهش الکتروکاتالیزوری کربن دی اکسید بررسی شده است. نتایج به دست آمده از روش های مختلف الکتروشیمیایی،اثرات الکتروکاتالیزوری سه کمپلکس oh-(tpy)ru(co)2cl] pf6، [cl-(tpy)ru(co)2cl] pf6 و وانادیل را بر کاهش co2 به خوبی نشان می دهد. کمپلکس [cl-(tpy)ru(co)2cl] pf6، الکتروکاتالیزور موثرتری بوده است. زیرا موجب انجام واکنش کاهش co2 با چگالی جریان و ثابت سرعت الکتروکاتالیزوری بیشتری نسبت به دو کمپلکس به کار گرفته شده ی دیگر شده است. ثابت سرعت الکتروکاتالیزوری بیشتر کمپلکس نام برده را می توان به حضور لیگاند کلرید و اثرات القایی یا الکترون کشندگی آن بر واکنش کاهش co2 نسبت داد. علاوه بر این، مقاومت فرایند انتقال بار را تا حد زیادی کاهش داده است و از این طریق، قادر به غلبه بر سینتیک کند و ضعیف واکنش کاهش مورد نظر شده است. الکترود اصلاح شده در محیط آبی، متاسفانه واکنش کاهش +h را تقریبا در همان پتانسیل کاهش co2، کاتالیز می کند، در نتیجه افزایش جریان مشاهده شده در ولتاموگرام ها، ناشی از تغییرات ph الکترولیت آبی می باشد و نمی توان آن را به کاهش الکتروکاتالیزوری co2 نسبت داد.

برای کاهش فوق پتانسیل احیای الکتروشیمیایی مستقیم کربن دی اکسید و بالا بردن بازده آن، استفاده از الکتروکاتالیستهای مولکولی ضروری است. کمپلکسهای کبالت با لیگاند دی متیل گلی اکسیم و سالن، الکتروکاتالیستهای موثری برای احیای کربن دی اکسید هستند. فلز کبالت در این کمپلکسها با عدد اکسایش (1+) با کربن دی اکسید برهم کنش نشان می دهد. استفاده از این کمپلکسها، فوق پتانسیل احیای کربن دی اکسید را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد. تکنیک الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای به خوبی رفتار کمپلکس در احیای کربن دی اکسید را نشان می دهد، ولی برای بررسی بیشتر سینتیک واکنش، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی تکنیک بهتری است. در محیط آپروتیک استونیتریل، محصول حاصل از احیا، کربن مونوکسید تشخیص داده شد. افزایش پیریدین، آب و استیک اسید با غلظت کم برای احیای الکتروکاتالیستی کربن دی اکسید موثر هستند. پروتون حاصل از آب و اسید در پایدار کردن حدواسط با بار منفی نقشی موثر داشته و به احیای کربن دی اکسید کمک می کنند. البته غلظت پروتون نباید زیاد باشد چون در غیر اینصورت، احیای پروتون و تشکیل گاز هیدروژن واکنش جانبی مزاحمی خواهد شد که بازده فارادی را پایین می آورد. اضافه کردن یک باز مثل پیریدین، ساختار کمپلکس دی متیل گلی اکسیم را تغییر داده و بر خاصیت الکتروشیمیایی آن اثر می گذارد. این تاثیر شامل جایگزین شدن یک پیریدین به جای یکی از لیگاندهای کلرید محوری می باشد، و پتانسیل ردوکس کبالت را به پتانسیلهای مثبت تر جابجا می کند. این جابجایی پتانسیل کمپلکس مستقیما روی پتانسیل احیای کربن دی اکسید تاثیر می گذارد. حالت اکسایش فلز مرکزی در این کمپلکس ها که با کربن دی اکسید برهمکنش نشان می دهد، co(i) است. همچنین کمپلکس های کبالت با لیگاند سالن نیز خاصیت الکتروکاتالیستی برای احیای کربن دی اکسید از خود نشان می دهند. تکنیکهای الکتروشیمیایی دیگری از کرونوآمپرومتری و ولتامتری روبش خطی با الکترودهای دیسک چرخان برای بدست آوردن برخی پارامترها و بررسی سینتیک واکنشها استفاده شده اند. نتایج حاصل از این روشها برای دو کمپلکس دی متیل گلی اکسیم کبالت استفاده شده در جدول (4-1) نشان داده شده است. تفاوت مشاهده شده در برخی پارامترهای دو کمپلکس مربوط به تفاوت در ساختار آنها می باشد. جدول (4-1): برخی پارامترهای سینتیکی و الکتروشیمیایی مربوط به دو نوع کمپلکس دی متیل گلی اکسیم کبالت

در این پژوهش رشد نانوساختارهای اکسید روی به روش رسوبدهی الکتروشیمیایی از محلول آبی انجام شد. رسوبدهی الکتروشیمیایی روشی کم هزینه است و امکان تولید در مقیاس های بزرگ را فراهم می آورد. با تغییر پارامترهای رسوبدهی مثل: جریان، ولتاژ، غلظت مواد اولیه، زمان رسوبدهی، دما و ph می توان ساختارهای متنوعی تولید نمود. در تحقیق حاضر اثر دو عامل غلظت و زمان رسوبدهی الکتروشیمیایی بر مورفولوژی و خواص نوری لایه های تشکیل شده مورد بررسی قرار گرفت. لایه های اکسید روی سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و آنالیز edax مورد ارزیابی قرار گرفت. از طیف سنجی uv-visible برای بررسی خواص نوری نانواکسید روی سنتز شده استفاده شد. با بررسی های انجام شده بهترین ساختار در غلظت m 0/075 و با انجام رسوبدهی به مدت 1800 ثانیه حاصل شد. این ساختار کاملا شفاف بوده و گزینه بسیار مناسبی رای کاربردهای تبدیل انرژی می باشد.

احیای الکترو شیمیایی کربن دی اکسید روشی مناسب برای تبدیل آن به سوخت هایی مفید مانند الکل ها می باشد. در این روش، به دلیل اضافه ولتاژ بالای احیای کربن دی اکسید و صرف انرژی زیاد، استفاده از الکتروکاتالیست ها به منظور تسهیل امر احیا و افزایش چگالی جریان ضروری می باشد. الکتروکاتالیست های هتروژن و هموژن به عنوان واسطه های انتقال الکترون در واکنش احیای کربن دی اکسید شرکت کرده و بر سد سینتیکی غلبه می کنند. بنابراین الکتروکاتالیست ها با هدف افزایش بازده تولید، هزینه های احیا را کاهش می دهند. در همین راستا، در کار تحقیقاتی حاضر از کمپلکس های نیکل) ii ) سالن و مس) ii ( سالن به عنوان الکتروکاتالیست استفاده شده است. در حلال های غیر آبی، فعالیت الکتروکاتالیستی کمپلکس هم به نوع فلز مرکزی و هم ساختار لیگاند وابسته است. واکنش کاهش الکتروکاتالیزوری کربن دی اکسید در این کار با به کارگیری روش های الکتروشیمیایی از قبیل ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. افزایش چگالی جریان در روش ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری و کاهش مقاومت انتقال بار در روش امپدانس، تحت اتمسفر کربن دی اکسید، نشان دهنده اثر الکتروکاتالیزوری کمپلکس ها می باشد. با توجه به نتایج مربوط به هر سه تکنیک، الکتروکاتالیست هموژن مس سالن در مقایسه با انواع دیگر بصورت موثرتری بر احیای کربن دی اکسید عمل می کند. همچنین با بررسی خواص فیلم های پلیمری به عنوان الکتروکاتالیست هتروژن اثرات الکتروکاتالیزوری آن ها نیز بررسی شد.

مایع یونی 1- بوتیل -3-(3- تری متوکسی سیلیل پروپیل) ایمیدازولیوم بیس (تری فلورو متیل سولفونیل ) ایمید با پیوند کوالانسی در سطح الکترود کربن شیشه ای قرار گرفت، سپس نانو ذرات پلاتین روی سطح الکترود، به صورت الکتروشیمیایی ترسیب شدند. سطح نهایی توسط تکنیک های الکتروشیمیایی، میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی پیمایشی مورد بررسی قرار گرفت. اکسایش الکتروکاتالیستی گونه های آسیکلوویر، متانول، دیکلوفناک و هگزاسیانوفرات با استفاده از این الکترود بررسی شد. الکترود اصلاح شده ی کربن شیشه ای در مقایسه با الکترود اصلاح نشده، افزایش سیگنال الکتریکی قابل توجهی داشت. اکسایش الکتروشیمیایی آسیکلوویر در محلول بافر فسفات (ph=7/40)، بااستفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس تفاضلی در سطح الکترود اصلاح شده بررسی شد. آسیکلوویر پیک برگشت ناپذیری در پتانسیل 0/97 ولت نشان داد. با توجه به منحنی درجه بندی آسیکلوویر با روش ولتامتری پالس تفاضلی، دو محدوده خطی قابل تشخیص است. محدوده های خطی در غلظت های 0/5 تا 5/86میکرومولار و 10 تا 79 میکرومولار است و حد تشخیص 0/144 میکرومولار به دست آمد. این روش می تواند برای کنترل کیفیت و اندازه گیری مقدار آسیکلوویر در نمونه ی دارویی مورد استفاده قرار گیرد.

هدف از این پژوهش ترسیب الکتروشیمیایی نانوذرات پلاتین روی سطوح نیمه هادی و بررسی رفتار کاتالیستی آن ها به ویژه برای حسگری اتانول می باشد.در این پژوهش با توجه به خصوصیات مواد نانو سعی بر پوشش دهی سطح قلع دی اکسید به وسیله نانو ذرات پلاتین از طریق ترسیب الکتروشیمیایی پالسی گردید. به این منظور پالس آمپرومتری تفاضلی که در آن امکان کنترل مرحله الکتروکریستالیزاسیون و تولید رسوباتی با خواص و ساختار منحصر به فرد است، استفاده شد.برای ترسیب الکتروشیمیایی پلاتین، الکترولیت های بسیار متنوعی بسته به شرایط رسوب دهی انتخاب می شوند که تا کنون بیشتر از محیط آبی برای ترسیب نانوذرات فلزی روی سطح الکترود استفاده شده است. در این پژوهش از نمک مذاب آلومینیم کلرید- سدیم کلرید برای این منظور، استفاده شده است. ترسیب پتانسیل پالسی نانوذرات پلاتین روی الکترود فلوئورین قلع دی اکسید از محیط مذاب آلومینیوم کلرید و سدیم کلرید حاوی پتاسیم هگزاکلروپلاتینات در 120 درجه سانتی گراد انجام شده است. نتایج نشان می دهد با بهینه سازی پارامترهای ترسیب الکتریکی پالسی شامل:پتانسیل کاتدی، مدت زمان اعمال پتانسیل کاتدی، پتانسیل آندی و چرخه کاری امکان بهبود عملکرد کاتالیتیکی الکترود اصلاح شده برای الکترواکسایش اتانول وجود دارد.از روش های طراحی آزمایش به منظور غربال گری و بهینه سازی پارامترهای ترسیب پتانسیل پالسی استفاده شده است. الکترود اصلاح شده با این روش، عملکرد خوبی برای اکسایش الکتروکاتالیتیکی اتانول در محلول بازی نشان می دهد. همچنین، خواص الکترونیکی و حساسیت به گاز اتانول در حسگرهای گازی ساخته شده با فیلم های نازک قلع دی اکسید و قلع دی اکسید اصلاح شده با نانوذرات پلاتین مورد بررسی قرار گرفته است. به علت فعالیت کاتالیزوری نانوذرات پلاتین، حساسیت حسگر افزایش و دمای کاری آن کاهش می یابد.

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.

در این پروژه از پلیمر¬های رسانای پلی آنیلین و پلی پیرول که خواص ضد خوردگی آن ها اثبات شده است، برای حفاظت خوردگی سطوح فلزی به ویژه سازه های استیل کربن با درجه api5lx52 استفاده شد. این پلیمر¬ها به دلیل خاصیت نجیب کنندگی فلز و توانایی ترمیم ترک های ایجاد شده در سطح پوشش، از پتانسیل بالایی جهت مقابله با خوردگی برخوردار می باشند. در کار حاضر با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای نرمال، پلیمر های مورد نظر به صورت الکتروشیمیایی بر روی سطح الکترود استیل کربن ترسیب شده اند. به منظور بررسی اثر ترتیب ترسیب پلیمرها، ناحیه پتانسیلی مناسب و اثر سرعت روبش پتانسیل حالت های مختلف بررسی شدند. در ادامه توسط روش طراحی آزمایش غلظت های مورد نیاز از مونومرهای آنیلین و پیرول و غلظت اگزالیک اسید به کار رفته بررسی و غلظت های 15/0 مولار، 12/0 مولار و 40/0 مولار به ترتیب به دست آمدند. به منظور بررسی کارآیی پوشش باروش های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافل، کارایی پوشش های سنتز شده در محیط % 5/3 naclبررسی شد. نتایج این بررسی¬ها نشان دادند که با اعمال پوشش پلی آنیلین - پلی پیرول که به صورت همزمان بر روی سطح الکترود کار نشانده شده¬اند، پتانسیل خوردگی فلز را به میزان 131/0 ولت به ناحیه نجیب¬تر منتقل می-کند. با بررسی نمودارهای نایکوئیست به دست آمده از داده های امپدانس مشاهده شد که مقاومت پوشش پلی¬آنیلین - پلی¬پیرول به مراتب بیشتر از مقاومت پلی¬آنیلین و پلی¬پیرول تنها می¬باشد و با ممانعت از عبور الکترون¬ها از میزان خوردگی فلز کاسته می¬شود. در پایان با بررسی تخلخل پوشش¬ها توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی ساختارهای گلوله ای برای پلی آنیلین و گره ای برای پلی پیرول مشاهده و پوشش پلی¬آنیلین - پلی پیرول مناسب¬تر از دیگر پوشش¬ها شناخته شد.