در بخش اول این تحقیق، رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربنی چنددیواره و ترکیب آلی جدید 14-(4-هیدروکسی فنیل)-14-h-دی بنزوj]،a]-زانتن برای اندازه گیری سیستئین، بررسی شده است. پارامترهایی از اصلاح گر تثبیت شده بر روی سطح الکترود مانند ضریب انتقال الکترون و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده در اثر اکسایش، از بررسی ولتاموگرام های چرخه ای به دست آمدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیزوری سیستئین در سطح الکترود اصلاح شده با روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اضافه ولتاژ اکسایش سیستئین به میزان mv280 کاهش می یابد و افزایش شدت جریان قابل ملاحظه ای نیز رخ می دهد. پارامترهای مختلفی همچون ترکیب درصد الکترود، سرعت روبش پتانسیل و ph محلول بهینه شدند و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده طی اکسایش سیستئین محاسبه گردید. همچنین از روی نمودار تافل مقدار ? برای سیستئین 45/0 تعیین شد که در توافق خوبی با کارهای قبلی است. با مطالعات کرونوآمپرومتری نیز ضریب نفوذ سیستئین، d، برابر cm2s-1 6-10 × 74/8 محاسبه شد. اندازه گیری سیستئین به روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان می دهد که منحنی تنظیم در گستره ی غلظتی 080/0 – 004/0 میلی مولار و 00/1 – 08/0 میلی مولار خطی است و حد تشخیص روش برابر µm 0/1 می باشد. همچنین مشخص شد که با روش ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود توانایی جداسازی موج های اکسایشی سیستئین و تریپتوفان را دارد درحالی که در حالت عادی همپوشانی دارند و توانایی اندازه گیری غلظت های مختلف سیستئین در حضور تریپتوفان بررسی گردید و نشان داده شد که حضور تریپتوفان مزاحمتی برای این اندازه گیری ایجاد نمی کند. به منظور بررسی کارایی روش پیشنهادی، اندازه گیری در دو نمونه حقیقی دارویی و سرم شبیه سازی شده خون انجام گرفت و نتایج قابل قبولی را ارائه کرد. در قسمت دوم این پژوهش، الکترود و شرایط آزمایش برای اندازه گیری هیدرازین بهینه سازی شد و رفتار الکتروشیمیایی اصلاحگر در شرایط جدید با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد. مقدار ضریب انتقال الکترون اصلاحگر تعیین گردید و اکسایش هیدرازین در سطح این الکترود با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد که کم شدن اضافه ولتاژ و افزایش شدت جریان اکسایش که از مشخصه های الکتروکاتالیز هستند، مشاهده شد. مطالعات کرونوآمپرومتری و ولتامتری پالس تفاضلی نیز نشان می دهد که منحنی تنظیم اندزه گیری هیدرازین در محدوده غلظت های µm 0/20 تا mm 0/1 خطی است و نهایتاً کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری هیدرازین، در دو نمونه حقیقی با روش افزایش استاندارد انجام شد.

در این پژوهش برای اولین بار نانوذرات روتنیم اکسید تثبیت شده بر روی الکترود کربن شیشه ای به عنوان یک الکترود دو کارکردی برای اکسیداسیون الکتروکاتالیستی هیدرازین و هیدروکسیل آمین مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد دو زوج مختلف روتنیم اکسید تثبیت شده برروی الکترود اصلاح شده نقش الکتروکاتالیستی در اکسایش هیدرازین و هیدروکسیل آمین ایفا می نماید. هنگامیکه هر دو گونه هیدرازین و هیدروکسیل آمین در محلول حضور دارند، پیک های ولتامتری پالس تفاضلی اکسایش این دو گونه کاملاً از یکدیگر جدا می گردند. بنابراین اندازه گیری همزمان هیدرازین و هیدروکسیل آمین در سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوذرات روتنیم اکسید امکان پذیر است. با استفاده از روش آمپرومتری دامنه خطی µm 3/268-0/2 و µm 3/417-3/268 برای هیدرازین و µm 8/33-0/4 و µm 3/78-8/33 برای هیدروکسیل آمین در سطح الکترود اصلاح شده به دست آمد. از الکترود اصلاح شده برای تعیین غلظت هیدرازین در دو نمونه آب استفاده شد. صحت غلظت هیدرازین به دست آمده برای نمونه آب برج خنک کننده با نتیجه حاصل از سنجش هیدرازین در نمونه مذکور به روش استاندارد مقایسه و صحت داده های الکتروشیمیایی مورد تأیید قرار گرفت. داده های حاصل نشان می دهند، الکترود اصلاح شده مورد بحث دارای حساسیت بالا، تکرارپذیری خـوب، محـدوده خطی وسیـع و پایداری طولانـی در سنجش هیـدرازین وهیدروکسیل آمین می باشد. در قسمت دوم این کار با استفاده از یک زوج ردوکس دیگر، کاهش الکتروکاتالیستی اکسیژن و هیدروژن پراکسید بر روی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. ولتاموگرام های چرخه ای نشان می دهند که الکترود اصلاح شده کاهش اکسیژن و هیدروژن پراکسید را در phهای اسیدی (0/2ph ) و در محلول بافر فسفات کاتالیز می کند. ثابت های سینتیکی از قبیل ثابت انتقال الکترون، ثابت سرعت ناهمگن و دانسیته جریان مبادله برای کاهش هیدروژن پراکسید در سطح الکترود اصلاح شده با استفاده از ولتاموگرام های چرخه ای تعیین گردید. با استفاده از روش آمپرومتری محدوده خطی µm 7/744-0/69 برای هیدروژن پراکسید در سطح الکترود اصلاح شده به دست آمد. به وسیله این روش حد تشخیص الکترود برای هیدروژن پراکسیدµm 1/29 محاسبه شد.

یک الکترود یون گزین یدید به عنوان حسگر غشایی با پلیمر pvc بر پایه کمپلکس بیس(n-2-بروموفنیل سالیسیلی دن آمیناتو)مس(ii) با موفقیت کار شد. الکترود با آنیون های معدنی مختلف آزمایش شد که نسبت به یون یدید گزینش خوبی از خود نشان داد. این حسگر دارای پاسخ خطی با شیــــب mv/decade 7/58- در دمـای ?c25 در محدوده غلظتـی m 5-10×0/2 تا 1-10×0/1 و حد تشخیصm 6-10×0/5 بود پاسخ الکترود در محدوده ph 0/3 تا 0/10 مستقل از ph بود. زمان پاسخ دهی حدود s 20-10 و الکترود برای مدت 45 روز بدون تغییر در کارایی مورد استفاده قرار گرفت. از این الکترود به عنوان یک الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسومتری یون یدید با یون نقره و برای اندازه گیری یون یدید در نمونه هایی از آب و یک محلول گندزدا مورد استفاده قرار گرفت. در قسمت دوم این کار از کمپلکس بیس(n-3-متیل فنیل سالیسیلی دن آمیناتو)مس(ii) برای ساخت الکترود یون گزین تیوسیانات به عنوان حسگر غشایی با پلیمر pvc استفاده شد. الکترود با آنیون های معدنی مختلف آزمایش شد که نسبت به یون تیوسیانات گزینش خوبی از خود نشان داد. این حسگر دارای پاسخ خطی با شیـبmv/decade 3/59- در دمـای ?c25 در محدوده غلظتیm 6-10×0/1 تا1-10×0/1 و حد تشخیصm 7-10×0/5 بود پاسخ الکترود در محدوده ph 0/4 تا 0/10 مستقل از ph بود. زمان پاسخ دهی حدود s 21-9 و الکترود برای مدت 60 روز بدون تغییر در کارایی مورد استفاده قرار گرفت. از این الکترود به عنوان یک الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسومتری یون تیوسیانات با یون نقره و برای اندازه گیری یون تیوسیـانات در نمونه هایی از بزاق و ادرار مورد استفاده قرار گرفت.

چکیده در این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با کمپلکس بیس (بنزوئیل استون) اتیلن دی ایمینو کبالت ((ii و نانولوله های کربنی چند دیواره بررسی شده است. پارامترهایی از قبیل ضریب انتقال الکترون (?)، ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شده در آن در محلول بافر فسفاتm 1/0 (7 (ph= توسط ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش های مختلف تعیین شدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیزوری هیدرازین در سطح الکترود اصلاح شده توسط روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و پارامتر های موثر در اندازه گیری هیدرازین توسط الکترود اصلاح شده نظیر ترکیب درصد الکترود، سرعت روبش پتانسیل و ph محلول بهینه شدند. با استفاده از نمودار تافل مقدار ضریب انتقال الکترون بین هیدرازین و الکترود اصلاح شده 47/0 به دست آمد. با استفاده از روش کرونوآمپرومتری ضریب نفوذ هیدرازین (d) cm2 s-1 6-10?56/4 تعیین گردید. همچنین اندازه گیری هیدرازین به روش ولتامتری موج مربعی انجام شد. منحنی تنظیم در گستره ی غلظت mµ 0/63-3/0 خطی است و حد تشخیص روش برابر µm 1/0 می باشد. در قسمت دوم این پژوهش، اکسایش الکتروکاتالیزوری هیدروکسیل آمین در سطح الکترود اصلاح شده توسط ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. شرایط آزمایش برای اندازه گیری هیدروکسیل آمین بهینه سازی شد. توسط روش کرونوآمپرومتری ضریب نفوذ هیدروکسیل آمین برابر 1cm2 s- 6-10?76/1 تعیین گردید. مطالعات ولتامتری موج مربعی نیز نشان داد که منحنی تنظیم اندزه گیری هیدروکسیل آمین در محدوده غلظت های µm 0/50-0/5 خطی است و حد تشخیص آن برابر µm0/2 می باشد. نهایتاً کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری هیدرازین و هیدروکسیل آمین در نمونه های آب بررسی شد و نتایج قابل قبولی به دست آمد.

در قسمت اول این پژوهش نانوذرات روتنیم اکسید تثبیت شده بر روی الکترود کربن شیشه ای به عنوان یک الکترود دو کارکردی برای اکسیداسیون الکتروکاتالیستی اوریک اسید و آدرنالین مورد استفاده قرار گرفته است. هنگامی که هر دو گونه اوریک اسید و آدرنالین در محلول حضور دارند، در سطح الکترود اصلاح شده، در روش ولتامتری چرخه ای دماغه های مجزایی برای این دو گونه مشاهده می شود. پارامترهای سینتیکی ضریب انتقال الکترون، ?، و ثابت سرعت واکنش الکتروکاتالیستی، kh ، اکسایش اوریک اسید در سطح الکترود اصلاح شده به ترتیب 01/0±49/0 و4-10×(03/0±1/1) و همچنین برای آدرنالین در سطح الکترود اصلاح شده به ترتیب 01/0±20/0، cm s-1 3-10×(04/0±51/1) محاسبه شده است. ضریب انتشار دو گونه اوریک اسید و آدرنالین در سطح الکترود اصلاح شده با نانوذرات روتنیم اکسید به ترتیب برابر با cm2 s-1 1/5×6-10 و cm2 s-1 5/57× 6-10 به دست آمده است. حد تشخیص اوریک اسید برابر µm 0.47 و منحنی معیارگیری اوریک اسید در دو محدوده خطی mµ 6/56-0/3 و mµ 56/6-758/6 به روش ولتامتری تفاضلی در سطح الکترود اصلاح شده به دست آمده است. همچنین نتایج نشان می دهند که در روش ولتامتری تفاضلی و در سطح الکترود اصلاح شده، حد تشخیص آدرنالین برابر µm 0.46 و منحنی معیارگیری آدرنالین دارای دو محدوده خطی mµ 2/0-65/24 و mµ65/4-758/6 می باشد. الکترود اصلاح شده با نانوذرات روتنیم اکسید نه تنها قادر به اکسایش الکتروکاتالیستی همزمان اوریک اسید و آدرنالین است، بلکه توانایی جداسازی پاسخ ولتاموگرام های پالس تفاضلی سه گونه بیولوژیکی مهم آدرنالین، اوریک اسید و سیستئین را نیز دارا می باشد. از الکترود اصلاح شده با نانوذرات روتنیم اکسید جهت تعیین آدرنالین در نمونه تزریقی آدرنالین و تعیین اوریک اسید در یک نمونه ادرار نیز استفاده شده و نتایج رضایت بخشی حاصل گردیده است. در قسمت دوم کار با استفاده از یکی از زوج ردوکس نانوذرات روتنیم اکسید تثبیت شده بر سطح الکترود، اکسیداسیون الکتروکاتالیستی آسکوربیک اسید و اندازه گیری همزمان آسکوربیک اسید، استامینوفن و تریپتوفان با استفاده از الکترود اصلاح شده بررسی شده است. پارامترهای سینتیکی ضریب انتقال الکترون، ?، و ثابت سرعت واکنش الکتروکاتالیستی، kh، اکسایش آسکوربیک اسید در سطح الکترود اصلاح شده به ترتیب 01/0±32/0 وcm s-1 4-10×(14/6± 0/11 به دست آمده است. ضریب انتشار برای گونه آسکوربیک اسید در سطح الکترود اصلاح شده با نانوذرات روتنیم اکسید cm2 s-1 1/08× 10-6 محاسبه شده است. با استفاده از روش آمپرومتری محدوده خطی µm 29/9-224/8و µm 224/8-1837/7 و حدتشخیص برابر µm 6/4 برای آسکوربیک اسید در سطح الکترود اصلاح شده به?دست آمده است. از الکترود اصلاح شده با نانوذرات روتنیم اکسید جهت تعیین آسکوربیک اسید در نمونه تزریقی آسکوربیک اسید استفاده شده و نتایج رضایت?بخشی حاصل گردیده است. در نهایت با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی سه گونه بیولوژیکی و دارویی آسکوربیک اسید، استامینوفن و تریپتوفان به صورت همزمان اندازه?گیری شده اند.

امروزه الکتروشیمی به عنوان یک شاخه از علم شیمی توانسته است خود را در تمامی گرایش های این علم به ویژه شیمی تجزیه به خوبی نشان دهد. از جمله زمینه های مطرح در الکتروشیمی استفاده از آن در سنتز ترکیبات مختلف به ویژه ترکیبات آلی است که تحت عنوان الکتروسنتز شناخته می شود. بررسی الکتروشیمیایی ترکیبات آلی در حضور نوکلئوفیل های مختلف و استفاده از نتایج آن درسنتز الکتروشیمیایی ترکیبات آلی به دلیل مزیت های ویژه، مورد توجه بوده است. در این کار پژوهشی اکسایش الکتروشیمیایی یک مشتق سنتزی جدید به تنهایی و در حضور ?-دی کتون ها با استفاده ولتامتری چرخه ای و کولومتری بررسی شده است. نتایج نشان داد که ارتوکینون حاصل از اکسایش، ترکیب ناپایداری است و می تواند به عنوان یک پذیرنده مایکل تحت تاثیر نوکلئوفیل های مختلف قرار بگیرد و در چارچوب واکنش افزایشی 1و4 مایکل به ترکیبات مختلفی تبدیل گردد. الکترولیز این ترکیبات نیز با استفاده از اطلاعات ولتامتری چرخه-ای انجام شد. مکانیسم اکسایش با اطلاعات مربوط به ولتاموگرام ها و کولومتری استخراج شد. در قسمت بعدی با داده های تجربی و داده های حاصل از شبیه سازی ولتاموگرامها ثابت سرعت واکنش شیمیایی با ?-دی کتون ها بررسی شد. و از آن برای مقایسه قدرت هسته دوستی استفاده شد.

در بخش اول این تحقیق، رفتار الکتروشیمیایی اصلاح گر1و5-بیس (3و4 –دی هیدروکسی فنیل)پنتا –1و4-دی ان- 3ان با الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله ی کربنی چنددیواره برای اندازه گیری هیدرازین، بررسی شده است. پارامترهایی از اصلاح گر محلول در آب مانند ضریب انتقال الکترون و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده در اثر اکسایش، از بررسی ولتاموگرام های چرخه ای به دست آمدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیزوری هیدرازین در سطح الکترود اصلاح شده در حضور اصلاح گر با روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اضافه ولتاژ اکسایش هیدرازین به میزان mv530 کاهش می یابد و افزایش شدت جریان قابل ملاحظه ای نیز رخ می دهد. پارامتر های مختلفی همچون ترکیب درصد نانو لوله ی کربنی بر روی الکترود، سرعت روبش پتانسیل و ph محلول بهینه شدند و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده طی اکسایش هیدرازین محاسبه گردید. همچنین از روی نمودار تافل مقدار ? برای هیدرازین 70/0 تعیین شد که در توافق خوبی با کارهای قبلی است. با مطالعات کرونوآمپرومتری نیز ضریب نفوذ هیدرازین، d، برابر cm2s-1 6-10 × 47/8 محاسبه شد. اندازه گیری هیدرازین به روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان می دهد که منحنی تنظیم در گستره ی غلظتی 8 –1 میکرو مولار و 600 –8 میکرو مولار خطی است و حد تشخیص روش برابر µm 33/0 می باشد. همچنین مشخص شد که با روش ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود توانایی جداسازی موج های اکسایشی هیدرازین وهیدروکسیل آمین را دارد درحالی که در حالت عادی همپوشانی دارند و توانایی اندازه گیری غلظت های مختلف هیدرازین در حضورهیدروکسیل-آمین بررسی گردید و نشان داده شد که حضور هیدروکسیل آمین مزاحمتی برای این اندازه-گیری ایجاد نمی کند. به منظور بررسی کارایی روش پیشنهادی، اندازه گیری در سه نمونه آب رودخانه و چاه و شرب انجام گرفت و نتایج قابل قبولی را ارائه کرد. در قسمت دوم این پژوهش، الکترود و شرایط آزمایش برای اندازه گیری سیستین بهینه سازی شد و رفتار الکتروشیمیایی اصلاح گر در شرایط جدید با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد. مقدار ضریب انتقال الکترون اصلاح گر (?) تعیین گردید و اکسایش سیستین در سطح این الکترود در حضور اصلاح گر با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد که کم شدن اضافه ولتاژ و افزایش شدت جریان اکسایش که از مشخصه های الکتروکاتالیز هستند، مشاهده شد. مطالعات کرونوآمپرومتری و ولتامتری پالس تفاضلی نیز نشان می دهد که منحنی تنظیم اندزه گیری سیستیئن در محدوده غلظت های µm 0/30 تا ?m 5/0 خطی است و نهایتاً کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری سیستین، در نمونه حقیقی قرص با روش افزایش استاندارد انجام شد.

در این تحقیق خاصیت بازی تعدادی از مشتقات آنیلین مورد مطالعه قرار گرفته است. از تغییرات انرژی آزاد واکنش های انتقال پروتون برای محاسبه pkb استفاده شده است. با توجه به ابعاد مولکول های مورد مطالعه از روش g3(mp2)، برای محاسبه تغییرات انرژی در فاز گازی استفاده گردید. در روش g3(mp2)، برای بهینه سازی هندسه مولکولی از روش mp2(full)/6-31g(d) استفاده شده و انرژی نقطه صفر در سطح hf/6-31g(d) به دست آمده است. در این روش از qcisd(t) به عنوان بالاترین سطح نظری محاسبات استفاده می شود. برای محاسبه انرژی های حلال پوشی از مدل پیوسته حلال پوشی، cpcm، در سطح نظری هارتری- فاک با مجموعه پایه 6-311+g(d,p) استفاده شده است. شعاع اتمی به کار برده شده برای روش هارتری- فاک، شعاع های اتمی بهینه شده برای این روش است. pkb محاسبه شده برای آنیلین و مشتقاتش در توافق خوبی با داده های تجربی به دست آمد. در بخش بعد با روش های ذکر شده به محاسبه pkb مولکول های مشابه ترکیبات دارویی با استخلاف هایی که خاصیت دارویی آن ها به صورت ic50 گزارش شده، پرداخته شده است. بررسی نتایج به دست آمده نشان داده است که هر چه خاصیت اسیدی این ترکیبات بیشتر شود مقدار ic50 کمتر، یعنی قدرت دارو بیشتر می شود.

در این تحقیق، رفتار الکتروشیمیایی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با کمپلکس - (پیریدین–2– ایلمتیلن) –2– (2– پیریدین–2– ایلمتیلن)– اتیل تیو آنیلین نیکل (ii) کلرید مورد بررسی قرار گرفته است. پارامتر هایی از قبیل ضریب انتقال الکترون (?)، ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شده روی آن در محلول m 1/0 سود (0/13ph=) توسط ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش های متفاوت پتانسیل، تعیین شدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیستی فروکتوز در سطح الکترود اصلاح شده با روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و پارامتر های موثر در اندازه گیری فروکتوز توسط الکترود اصلاح شده مانند غلظت محلول اصلاح گر استفاده شده طی اصلاح الکترود و ph محلول بهینه شدند. با استفاده از نمودار تافل، مقدار ضریب انتقال الکترون بین فروکتوز و الکترود اصلاح شده 57/0 به دست آمد. با استفاده از روش کرونوآمپرومتری، ضریب نفوذ فروکتوز cm2 s-16-10×47/5 به دست آمد. اندازه گیری فروکتوز با روش ولتامتری چرخه ای انجام شد. منحنی تنظیم در گستره 01/0 تا mm 30/0 خطی بود و حد تشخیص m? 77/0 به دست آمد. در قسمت دوم این تحقیق، اکسایش الکترو کاتالیستی گلوکز در سطح الکترود اصلاح شده با کمپلکس نیکل(ii) با ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش کرونوآمپرومتری، ضریب نفوذ برای گلوکز cm2 s-1 6-10 × 48/5 به دست آمد. بررسی های ولتامتری چرخه ای نشان داد که منحنی تنظیم برای گلوکز در ناحیه 01/0 تا mm10/1 خطی است و حد تشخیص m? 5/1 به دست آمد. به منظور بررسی کارایی روش، اندازه گیری در نمونه خون انسانی انجام، با روش های دیگر مقایسه و نتایج قابل قبولی حاصل شد.

ثابت های تفکیک اسیدی کافئیک اسید در مختلف دوتایی آب و اتانول در دمای c? 25 و قدرت یونی m 1/0 با استفاده از روش اسپکتروسکوپی به دست آمد. برنامه datan برای تعیین ثابت های اسیدی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش درصد اتانول در محلول مخلوط pka افزایش می یابد و یک رابطه خطی میان ثابت های اسیدی و نسبت مولی اتانول در محلول مخلوط وجود دارد تاثیر ترکیب حلال بر روی ثابت های اسیدی و طیف خالص هر کدام از گونه ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین مقادیر pka1 و pka2 برای کافئیک اسید به روش هو مورد محاسبه و بررسی قرار گرفت. روش هو براساس قانون بیر-لامبرت در محلول های چند جزئی استوار است. در این روش t? در برابر (?t- ?a- )/[h+] رسم می شود که از شیب خط می توان ثابت تعادل را به دست آورد. در بخش دیگر کار تاثیر بوریک اسید بر رفتار شیمیایی کافئیک اسید در نسبت های مولی مختلف بوریک اسید به کافئیک اسید مورد بررسی قرار گرفت. در ph بالای 0/9 اکسایش کافئیک اسید باعث تولید رادیکال های semiquinone می شود به طوری که در ph بالا تر، a3- به سرعت از بین می رود. بورات، کافئیک اسید را از اکسید شدن در ph های بالای 9 محافظت می کند به همین علت مقادیر ka در حضور بورات بزرگ تر می باشد.

در این مطالعه، یک الکترود حساس و انتخابگر برای اندازه گیری کمی نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید، بر پایه 5 و6 – دی هیدروکسی بنزوفوران (dhbf) و نانوذرات روتنیم اکسید (ruon) تثبیت شده روی سطح الکترود کربن شیشه ای (dhbf-ruon-gce) ساخته شد. ثابت سرعت انتقال الکترون، ks، و ضریب انتقال الکترون، ?، بین ruon و dhbf مطابق روش لاویرون در phهای مختلف تعیین گردید. اکسایش الکتـــروکاتالیستی nadh در سطح dhbf-ruon-gce توسط روش های ولتامتری چرخه ای، کرنوآمپرومتری و ولتامتری پالس تفاضلی مورد بررسی قرار گرفتـه اسـت. مشخـص شـد کـــه پاسخ ولتـامتری اکسـایش nadh در سطح dhbf-ruon-gce در مقایسه با dhbf-gce و یا الکترود کربن شیشه ای عریان بهبود یافته است. برای تعیین ضریب انتشار nadh از روش کرنوآمپرومتری استفاده شد. پارامترهای سنتیکی نظیر ضریب انتقال الکترون، ?، ثابت سرعت انتقال الکترون،k، و دانسیته جریان مبادله،j0 ، برای اکسایش nadh در سطح dhbf-ruon-gce به وسیله روش ولتامتری چرخه ای تعیین شد. سنجش nadh در سطح الکترود اصلاح شده با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی دارای سه محدوده خطی و حد تشخیص ?m 19/0 می‏باشد. در نهایت الکترود اصلاح شده برای سنجش nadh و اوریک اسید در حضور همدیگر استفاده شد و نتایج خوبی به دست آمد.

الف این پروژه شامل دو قسمت است. در قسمت اول رفتار الکتروشیمیایی الکترود کربن-شیشه ای اصلاح شده با اصلاح گر(4-(e)-(2-متیل-4-نیتروفنیل ایمینو)متیل) و نانو لـولـه هـای کربـنی چند دیواره (mwnt) برای اندازه گیری لوودوپا بررسی شد. پارامترهایی چون ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks)، ضریب انتقال الکترون (?) بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شـده در سطح آن در محلول 1/0 مولار بافر فسفات (0/7ph=) به وسیله ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش های مختلف تعیین شد. سپس اکسایش الکتروکاتالیتیکی لوودوپا در سطح الکترود اصـلاح شده با اصلاح گر و نانو لوله کربنی چند دیواره به روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهایی چون ph محلول و ... بهینه شدند. از روی نمودار تافل مقدار ? برای لوودوپا 45/0 تعیین شد. با استفاده از روش کرنوآمپرومتری ضریب نفوذ لوودوپا cm2 s-16-10×5/2 به دست آمد. با روش ولتامتری پالس تفاضـلی منـحـنی تنظیـم در گسـتره ی غلظتی m 6-10×5/0-6-10×900 خطی و حد تشخیص روش برابر µm 37/0 است. ب در قسمت دوم ابتدا به سنتز نانو? بلور سرب سولفید (pbs) پرداخته شد. سپس نانو بلور سنتز شده با روش لایه نشانی چرخشی روی بستر شیشه?ای ایندیوم تین اکسید لایه نشانی شد. در نهایت لایه?ای از آلومینیوم با روش لایه نشانی?تبخیر در خلأ روی نانو بلور نشانده شد. سپس بازده سلول خورشیدی ساخته شده محاسبه گردید.

در قسمت اول این کار پژوهشی به بررسی رفتار الکتروشیمیایی سه ترکیب بیولوژیکی مهم 3و4-دی هیدروکسی فنیل آلانین (l-dopa)، هموژنتیسیک اسید و 3و4-دی هیدروکسی-فنیل استیک اسید (dopac) در محیط های مختلف پرداخته شده است. در ابتدا تاثیر پارامتر های مختلفی مانند ph، غلظت، پنجره زمانی روش ولتامتری چرخه ای و دما بر روی پاسخ ولتامتری l-dopa در محیط آبی مطالعه شده است. نتایج حاصل از داده های آزمایشگاهی بیان کننده ی انجام واکنش های شیمیایی مختلف به دنبال اکسایش l-dopa در سطح الکترود می باشد. این واکنش-های شیمیایی موخر شامل واکنش هیدرولیز در phهای اسیدی قوی، واکنش های درون مولکولی و دیمر شدن در phهای اسیدی ملایم و واکنش درون مولکولی در phهای خنثی و بازی می باشند. سپس رفتار الکتروشیمیایی هموژنتیسیک اسید در محیط آبی و مخلوط آب و استونیتریل با روش-های ولتامتری چرخه ای و کرنوآمپرومتری بررسی شده است. نتایج حاصل از روش ولتامتری چرخه-ای نشان می دهند که محصول حاصل از اکسایش هموژنتیسیک اسید در محیط آبی پایدار می باشد، درحالیکه در مخلوط آب ـ استونیتریل محصول حاصل از اکسایش هموژنتیسیک اسید می تواند در واکنش شیمیایی دیمر شدن شرکت کرده و تولید دیمر کند. علاوه بر آن مشخص شده است که میزان حلال پوشی مولکولهای هموژنتیسیک اسید در واکنش کاهش تحت تاثیر پنجره زمانی روش ولتامتری چرخه ای (?) قرار می گیرد، درحالیکه میزان حلال پوشی مولکولهای هموژنتیسیک اسید در واکنش اکسایش تقریباً مستقل از ? می باشد. همچنین مقدار ضریب نفوذ هموژنتیسیک در phهای مختلف در محلول آبی و مخلوط آب ـ استونیتریل با روش کرنوآمپرومتری بدست آمده است. نتایج حاصل از این روش تایید کننده ی افزایش میزان تجمع مولکول ها در مخلوط آب ـ استونیتریل نسبت به محلول آبی می باشد. در ادامه رفتار الکتروشیمیایی dopac در حلال استونیتریل و تاثیر اسید و بازهای مختلف بر رفتار ولتامتری آن در حلال استونیتریل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان می دهد که مکانیسم اکسایش و کاهش dopac در حلال استونیتریل از یک مکانیسم ece همراه با انتقال الکترون و پروتون تبعیت می کند. افزایش اسید ها و بازهای مختلف به حلال استونیتریل تایید کننده ی تشکیل گونه های حد واسط کاتیون رادیکالی و آنیون رادیکالی در واکنش اکسایش و کاهش است. در قسمت دوم این پژوهش، با استفاده از تاثیر دما و ph بر روی پاسخ ولتامتری ترکیبات l-dopa، هموژنتیسیک اسید و dopac، پتانسیل استاندارد و سایر توابع ترمودینامیکی ?s، ?h و ?g مربوط به واکنش دو الکترونی و دو پروتونی آن ها بدست آمده است. نتایج حاصل از بررسی ها نشان می دهد که رفتار الکتروشیمیایی این ترکیبات کاملاً به دما و ph وابسته است. علاوه بر آن نشان داده شده است که موقعیت گروه های هیدروکسیل، نقش مهمی را در رفتار الکتروشیمیایی ترکیبات مورد بحث ایفا می کند. در قسمت نهایی این پژوهش، پتانسیل استاندارد اکسایش و کاهش سه ترکیب بیولوژیکی مهم l-dopa، هموژنتیسیک اسید و dopac با روش های مکانیک کوانتومی در محلول آبی بدست آمده است. در این مطالعات برای محاسبه انرژی فاز گازی از روش g3mp2//b3lyp و برای محاسبه انرژی حلال پوشی از روش cpcm استفاده شده است. تفاوت بسیار کم بین پتانسیل بدست آمده از روش نظری و مقدار تجربی آن ها، نشان دهنده ی اعتبار روش g3mp2//b3lyp در فاز گازی می باشد. در ادامه، بر اساس نتایج تجربی فاز محلول و نظری فاز گازی که هر دو صحت بالایی دارند، انرژی حلال پوشی دقیقl-dopa و هموژنتیسیک اسید بدست آمده است. نزدیک بودن مقادیر انرژی حلال پوشی بدست آمده از این روش با مقادیر بدست آمده از روش cpcm، بیان-کننده ی اعتبار روش cpcm برای محاسبه انرژی حلال پوشی ترکیبات کتکولی و هیدروکینونی است. همچنین در این مطالعه معادله ای برای بدست آوردن پتانسیل استاندارد ترکیبات هیدروکینونی در درصد های مختلف مخلوط دو حلال پیشنهاد شده است. تفاوت ناچیز مقدار پتانسیل بدست آمده از این روش با مقدار تجربی آن ها، بیان کننده ی صحت معادله ی پیشنهادی برای تعیین پتانسیل استاندارد ترکیبات هیدروکینونی در مخلوط دو حلال است.

در این پروژه رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گر بیس(سالیسیل آلدهید) نیکل(ii) (ni(ii)-bs) و کربن شیشه ای اصلاح شده با اصلاح گر 4-برمو-2-((2-(3-(5-برمو-2-هـــیدروکـــسی بنـــزیلیدن آمــینو) پروپیل تیــو) فنیــل ایمــینو) مـــتیل) فــنل نیـکـل (ii) (ni(ii)-bp)بررسی شدند. پارامترهایی چون ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) و ضریب انتقال الکترون (?) بین الکترودها و اصلاح گرهای تثبیت شده در سطـح آن ها در محلول سود m 1/0 به وسیله ی ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش های مختلف پتانسیل تعیین شد. سپس الکترواکسیداسیون متانول و n-استیل سیستئین (nac) در سطح الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. از روی نمودار تافل مقدار ? برای متانول 4/0 و برای nac 6/0 تعیین شد. با استفاده از روش کرنوآمــپرومتری ضــریب نفــــــــوذ برای مــــتانول cm2 s-1 5-10×16/1 و برای nac، cm2 s-1 5-10×44/3 به دست آمد. با روش ولـــتامتری پالــس تفاضــلی مــنحنی کالــیبراسیون در گستره ی غلظتی m3-10×3/1-7-10×0/5 برای متانول و برای nac، m 4-10×6/1-7-10×0/5 رسم شد. حد تشخیص به ترتیب برای متانول و nac، برابر m 7-10×6/2 و m 7-10×3/2 به دست آمد.

در این پروژه رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گر بیس(سالیسیل آلدهید) نیکل(ii) (ni(ii)-bs) و کربن شیشه ای اصلاح شده با اصلاح گر 4-برمو-2-((2-(3-(5-برمو-2-هـــیدروکـــسی بنـــزیلیدن آمــینو) پروپیل تیــو) فنیــل ایمــینو) مـــتیل) فــنل نیـکـل (ii) (ni(ii)-bp)بررسی شدند. پارامترهایی چون ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) و ضریب انتقال الکترون (?) بین الکترودها و اصلاح گرهای تثبیت شده در سطـح آن ها در محلول سود m 1/0 به وسیله ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت روبش-های مختلف پتانسیل تعیین شد. سپس الکترواکسیداسیون متانول و n-استیل سیستئین (nac) در سطح الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. از روی نمودار تافل مقدار ? برای متانول 4/0 و برای nac 6/0 تعیین شد. با استفاده از روش کرنوآمــپرومتری ضــریب نفــــــــوذ برای مــــتانول cm2 s-1 5-10×16/1 و برای nac، cm2 s-1 5-10×44/3 به دست آمد. با روش ولـــتامتری پالــس تفاضــلی مــنحنی کالــیبراسیون در گستره ی غـــلظتی m3-10×3/1-7-10×0/5 برای متانول و برای nac، m 4-10×6/1-7-10×0/5 رسم شد. حد تشخیص به ترتیب برای متانول و nac، برابر m 7-10×6/2 و m 7-10×3/2 به دست آمد.

در این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با کمپلکس بیس (بنزوئیل استون) اتیلن دی ایمینو کبالت ((ii بررسی شده است. پارامترهایی از قبیل ضریب انتقال الکترون (?)، و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شده در آن در محلول بافر فسفات m1/0 (8 =ph) توسط ولتاموگرام های چرخه ای در سرعت های روبش مختلف تعیین شد. سپس اکسایش الکتروکاتالیستی n-استیل سیستئین در سطح الکترود اصلاح شده توسط روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی گردید که و مشخص شد جریان پیک اکسایش به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. پارامتر های موثر در اندازه گیری n-استیل سیستئین توسط الکترود اصلاح شده نظیر ترکیب درصد الکترود، سرعت روبش پتانسیل و ph محلول بهینه شدند. با استفاده از نمودار تافل مقدار ضریب انتقال الکترون بین n-استیل سیستئین و الکترود اصلاح شده 54/0 تعیین شد همچنین تعداد الکترون مبادله شده طی اکسایش n-استیل سیستئین محاسبه گردید. با استفاده از نمودارهای کرونوآمپرومتری ضریب نفوذ n-استیل سیستئین (d) cm2 s-1 5-10?6/8 تعیین گردید. همچنین اندازه گیری n-استیل سیستئین به روش ولتامتری پالس تفاضلی انجام شد. منحنی تنظیم در گستره ی غلظتی ?m 0/170 –4/0 خطی است و حد تشخیص روش برابر µm 28/0 می باشد. الکترود اصلاح شده با روش ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود توانایی جداسازی موج های اکسایشی n-استیل سیستئین و استامینوفن را دارد، که اندازه گیری غلظت های مختلف n-استیل سیستئین در حضور استامینوفن بررسی شد کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری n-استیل سیستئین در نمونه های حقیقی قرص بررسی شد و که نتایج رضایت بخشی حاصل شد.

در این پایان نامه، خواص الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با باز شیف سنتز شده، 2,?2-[4،1-فنیلندیل–بیس(نیتریلومتیلیدین)]–بیس(4–هیدروکسی فنول) (pnh) و 8،7-دی هیدروکسی-6،3،3-تری متیل 4،3-دی هیدرو دی بنزو [b,d] فوران 1 (h2)-اُن (dtd) توسط ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. در کار اول، الکترود اصلاح شده با اصلاح گر pnh و نانولوله های کربن چند دیواره به عنوان حسگر الکتروشیمیایی برای اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری دوپامین (da) مورد استفاده قرار گرفت. با روش ولتامتری پالس تفاضلی (dpv) این سنسور الکتروشیمیایی دو محدوده دینامیکی خطی با حد تشخیص (?3) برابر با 42/0 میکرومولار نشان داد. نتایج dpv نشان می دهد که سنسور ارائه شده را می توان برای اندازه گیری همزمان دوپامین، اوریک اسید و فولیک اسید استفاده شد. در کار دوم، اثر اکسیداسیون نانولوله های کربنی در ثابت سرعت انتقال بار اصلاح گر pnh مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود اصلاح شده برای اکسیداسیون ایزوپرونالین (ispa) از طریق مکانیزم ?ec توضیح داده شد. اکسیداسیون ایزوپرونالین در الکترود اصلاح شده در پتانسیل حدود 315 میلی ولت کمتر مثبت از الکترود خمیر کربن اصلاح نشده رخ داد. بر اساس ولتامتری موج مربعی، اکسیداسیون ایزوپرونالین مورد بررسی قرار گرفته شد و محدوده دینامیکی بین 1/0 تا 1800/0 میکرومولار و حد تشخیص (3?) برابر با 0/32 میکرومولار به دست آمد. همچنین، تعیین همزمان ایزوپرونالین و کاپتوپریل (ca ) درالکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. در کار سوم، استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با 8،7-دی هیدروکسی-6،3،3-تری متیل 4،3-دی هیدرو دی بنزو [b,d] فوران 1 (h2)-اُن ( dtd ) و نانولوله های کربن چند دیواره آماده شده و توسط روش ولتامتری پالس تفاضلی اندازه گیری همزمان لوودوپا ( ld ) ، استامینوفن (ac) و تریپتوفان ( trp) انجام داده شد. در این کار، ولتامتری چرخه ای برای بررسی خواص ردوکس این الکترود اصلاح شده در سرعت اسکن های مختلف مورد استفاده قرار گرفت و ثابت سرعت انتقال بار((ks و ضریب انتقال ?)) برای انتقال الکترون بین dtd و الکترود خمیر کربن اصلاح شده محاسبه شد. الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربن چند دیواره و dtd به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی برای اکسیداسیون کاتالیزوری به منظور اندازه گیری لوودوپا مورد استفاده قرار گرفت. مشخص شده است که تحت شرایط مطلوب و 0/7ph = در ولتامتری چرخه ای ، اکسیداسیون لوودوپا در پتانسیل حدود 315 میلی ولت کمتر مثبت نسبت به الکترود خمیر کربن اصلاح نشده رخ می دهد. با روش ولتامتری پالس تفاضلی (dpv)، دو محدوده دینامیکی خطی و حد تشخیص (3?) برابر با 0/36 میکرومولار لوودوپا بدست آمد. همچنین، تعیین همزمان لوودوپا، استامینوفن و تریپتوفان با الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. سنسورهای الکتروشیمیایی پیشنهادی برای تعیین این مواد در نمونه حقیقی آن ها مورد استفاده قرار گرفت.

در این کار تحقیقاتی از روش ولتامتری و با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با اصلاحگر 2-((7-(2,5- دی هیدرو بنزیلیدین آمینو)هپتیل ایمینو)متیل) بنزن-4,1-دی ال (dhb) و نانولوله های کربنی (cnt) برای اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی گونه اپی نفرین و ایزوپرونالین به کار گرفته شد. در قسمت اول این پروژه رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای ضریب انتقال بار (?) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. پتانسیل پیک آندی اصلاحگر dhb وابسته به ph است و شامل یک محدوده خطی با شیب mv/ph 047/0 می باشد. در مرحله بعد کارایی این الکترود در اکسایش الکتروکاتالیستی اپی نفرین مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعات نشان می دهد که در حضور اصلاحگر مورد نظر اضافه ولتاژ مربوط به اکسایش اپی نفرین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدود mv0/150کمتر می شود. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامترهای ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (k?h) برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری محاسبه گردید. حد تشخیص µm 86/2 و دو محدوده خطی غلظتی µm 0/400 - 0/10 و محدوده µm 0/6000 - 0/400 برای اپی نفرین با روش ولتامتری پالس تفاضلی به دست آمد. الکترود اصلاح شده مذکور برای آنالیز کمی اپی نفرین در نمونه ی آمپول اپی نفرین مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از این الکترود برای اندازه گیری همزمان گونه های اپی نفرین، استامینوفن و فولیک اسید استفاده شد. در قسمت دوم این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در اکسایش الکتروکاتالیستی ایزوپرونالین مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان می دهد اضافه ولتاژ اکسایش ایزوپرونالین با استفاده از این الکترود کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدود mv0/80 به سمت پتانسیل های کمتر جا به جا می شود. پارامترهای سینتیکی ? و k?h درواکنش اکسایش ایزوپرونالین با روش ولتامتری چرخه ای محاسبه گردید. با استفاده از روش کرنوآمپرومتری ضریب نفوذ (d) ایزوپرونالین برآورد شد. از روش ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه گیری کمی و تعیین حد تشخیص ایزوپرونالین استفاده شد. دو محدوده خطی غلظتی µm 0/100 - 0/10 و محدوده µm 0/6000 - 0/100 و حد تشخیص µm24/1 برای ایزوپرونالین به دست آمد. از الکترود اصلاح شده مذکور برای آنالیز کمی ایزوپرونالین در نمونه ی سرم خون مورد استفاده قرار گرفت. الکترود مذکور همچنین برای اندازه گیری همزمان گونه های ایزوپرونالین، اوریک اسید و فولیک اسید استفاده شد.

در این کار تحقیقاتی از روش ولتامتری و با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با اصلاح گر 2?,2-[1,2-فنیلندیل- بیس(نیتریلومتیلیدن)]- بیس(4-هیدروکسی فنول) (pbd) و نانولوله های کربنی (cnt) برای اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی گونه دوپامین و آسکوربیک اسید به کار گرفته شد. در قسمت اول این پروژه رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای ضریب انتقال بار (?) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. پتانسیل پیک آندی اصلاح گر pbd وابسته به ph است و شامل یک محدوده خطی با شیب mv/ph 0.052 می باشد. در مرحله بعد کارایی این الکترود در اکسایش الکتروکاتالیستی دوپامین مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعات نشان می دهد که در حضور اصلاح گر مورد نظر اضافه ولتاژ مربوط به اکسایش دوپامین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدود 200mv کمتر می شود. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامترهای ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (k?h) برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری محاسبه گردید. حد تشخیص 1.01µm و دو محدوده خطی غلظتی µm30.0-200.0 و محدوده µm 200.0-800.0 برای دوپامین با روش ولتامتری پالس تفاضلی به دست آمد. الکترود اصلاح شده مذکور برای آنالیز کمی دوپامین در نمونه ی آمپول دوپامین مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از این الکترود برای اندازه گیری همزمان گونه های دوپامین، اوریک اسید و فولیک اسید استفاده شد. در قسمت دوم این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در اکسایش الکتروکاتالیستی آسکوربیک اسید مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای نشان می-دهد اضافه ولتاژ اکسایش آسکوربیک اسید کاهش می یابد و پتانسیل اکسایش آن حدود mv130 به سمت پتانسیل های کمتر جا به جا می شود. پارامترهای سینتیکی ? و k?h در واکنش اکسایش آسکوربیک اسید با روش ولتامتری چرخه ای محاسبه گردید. با روش کرنوآمپرومتری ضریب نفوذ آسکوربیک اسید برآورد شد. از روش ولتامتری پالس تفاضلی برای اندازه گیری کمی و تعیین حد تشخیص آسکوربیک اسید استفاده شد. دو محدوده خطی غلظتی µm 1.0-80.0 محدوده µm 200.0-4000.0و حد تشخیص 0.61µm برای آسکوربیک اسید به دست آمد. از الکترود اصلاح-شده مذکور برای آنالیز کمی آسکوربیک اسید در نمونه های دارویی قرص جوشان، شربت مولتی ویتامین و قرص ویتامین ث مورد استفاده قرار گرفت. الکترود مذکور همچنین برای اندازه گیری همزمان گونه های دوپامین، اوریک اسید و فولیک اسید استفاده شد.

در اولین بخش این کار پژوهشی، رفتار الکتروشیمیایی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده توسط کمپلکس ni(n-o-tolylphenylsalicydenaminato)2 مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهایی از قبیل ضریب انتقال الکترون (?)، ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) بین الکترود و اصلاحگر تثبیت شده روی آن، در محلول سودm 1/0 با 0/13 = ph با استفاده از ولتاموگرام های چرخه-ای در سرعت روبش های پتانسیل متفاوت، تعیین شدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیستی گلوکز در سطح الکترود اصلاح شده با روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و پارامتر های موثر در اندازه گیری گلوکز توسط الکترود اصلاح شده، از قبیل غلظت محلول اصلاحگر استفاده شده در طی اصلاح الکترود و ph محلول، بهینه شدند. با استفاده از نمودار تافل، مقدار ضریب انتقال الکترون بین گلوکز و الکترود اصلاح شده 35/0 به دست آمد. همچنین با استفاده از روش کرونوآمپرومتری، ضریب نفوذ گزارش شده برای گلوکز cm2 s-1 6-10 × 25/3 محاسبه شد. سپس اندازه گیری گلوکز به روش ولتامتری پالس تفاضلی در گستره غلظت 10/0 تاm ? 102 × 0/2 انجام شد و حد تشخیص m? 2-10 × 0/8 به دست آمد. در بخش دوم کار، اکسایش الکتروکاتالیستی فروکتوز در سطح الکترود اصلاح شده با کمپلکس نیکل (ii) ذکر شده، توسط ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. به کمک روش کرونوآمپرومتری، مقدار ضریب نفوذ برای فروکتوز cm2 s-16-10 × 17/2 به دست آمد. همچنین با بررسی های ولتامتری پالس تفاضلی در گستره غلظتی 2-10 × 0/2 تاm ? 101 × 0/8 حد تشخیص به دست آمده µm 017/0 بود. به منظور بررسی کارایی روش مورد نظر، اندازه گیری گلوکز در نمونه ی سرم خون انسان و اندازه گیری فروکتوز در نمونه ی آب شهر انجام و با روش های دیگر مقایسه شد و نتایج قابل قبولی به دست آمد.

از آنجا که ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایه پلیمرهای رسانا مزایای زیادی را به دنبال دارند، در قسمت اول این تحقیق فیلم پلیمری جدیدی در سطح الکترود ساخته شد و از الکترود اصلاح شده با آن فیلم به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی استفاده گردید. بعد از بررسی مکانیسم الکتروپلیمریزاسیون پلی (پارافنیلن دی آمین) در سطح الکترود کربن شیشه ای و پیشنهاد ساختار احتمالی برای پلیمر، رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. پلیمر پلی (پارافنیلن دی آمین) دارای رفتار ردوکس شبه برگشت پذیر بوده و در اکسایش آسکوربیک اسید از خود فعالیت الکتروکاتالیزوری نشان داد. الکترود اصلاح شده با این پلیمر به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه گیری آسکوربیک اسید به کار رفت و گستره ی خطـی µm 0/2000-0/2 و حد تشخیص µm 4/0 را برای آن بدست آورد. این حسگر در اندازه گیری همزمان گونه های آسکوربیک اسید، دوپامین و اوریک اسید به خوبی استفاده شد و دارای گستره-ی خطی µm 0/1000-0/10 و µm 0/1600-0/50 و حد تشخیص µm 0/1 و µm 5/2 به ترتیب برای گونه های دوپامین و اوریک اسید بود. نانومواد گوناگون استفاده ی روزافزونی در ساخت الکترودهای اصلاح شده و حسگرهای الکتروشیمیایی دارند و استفاده از نانومواد جدید یکی از اهداف محققان الکتروشیمی در این زمینه می باشد. بنابراین در قسمت دوم این تحقیق از نانوذارت mcm-41 برای اصلاح الکترود خمیر کربن به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی استفاده شد. رفتار الکتروشیمیایی دو دسته از مواد بیولوژیکی مهم در سطح این الکترود بررسی گردید. در دسته اول حسگر ساخته شده توانست با جداسازی پتانسیل اکسایشی گونه های لوودوپا و کاربیدوپا به اندازه گیری همزمان آن ها بپردازد. گستره خطی و حد تشخیص برای لوودوپا به ترتیب µm 0/1250-13/0 و µm 072/0 و برای کاربیدوپا به ترتیب µm 0/800-0/50 و µm 0/7 بدست آمد. در دسته دوم حسگر ساخته شده با نانوذارت mcm-41 به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری همزمان گونه های نوراپی نفرین، استامینوفن و فولیک اسید به کار رفت و حدود تشخیص 04/0، 06/0 و µm 7/0 و گستـره-هـای خـطـی 0/2000-07/0، 0/2200-5/0 و µm0/2000-0/5 به ترتیب برای آن ها بدست آمد. در قسمت بعدی این تحقیق از یک ترکیب آلی سنتز شده ی جدید در اصلاح الکترود خمیر کربن استفاده گردید. برای بهره بردن از مزایای نانولوله های کربنی آن ها نیز به الکترود اصلاح شده اضافه شدند. رفتار الکتروشیمیایی این الکترود مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای الکتروشیمیایی مختلفی برای ترکیب آلی بدست آمد. الکترود اصلاح شده اکسایش گونه های کاپتوپریل، نوراپی نفرین و گلوتاتیون را کاتالیز کرده و باعث افزایش جریان و کاهش پتانسیل آندی آن ها شد. در قسمت اول، حسگر ساخته شده دارای گستره خطی µm 800-2/0 و حد تشخیص µm 07/0 برای گونه ی کاپتوپریل بود و با جداسازی پیک ولتامتری گونه های کاپتوپریل، استامینوفن و تریپتوفان در اندازه گیری همزمان آن ها به کار گرفته شد. در قسمت دوم، این حسگر گستره خطی µm 0/1500-2/0 و حد تشخیص µm 04/0 را برای نوراپی نفرین نشان داد و برای اندازه گیری همزمان نوراپی نفرین، استامینوفن و تریپتوفان استفاده شد. در قسمت سوم، این حسگر در اندازه گیری گلوتاتیون استفاده شده که دارای گستره خطی µm 0/700-4/0 و حـد تشخیص µm 07/0 برای آن گونه بود و همچنین با جدا کردن پیک ولتامتری گونه های گلوتاتیون، اوریک اسید و d-پنیسیل آمین توانست در اندازه گیری همزمان آن ها به کار رود. تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با یک کمپلکس از فلز روتنیوم و نانولوله های کربنی و استفاده از آن به صورت یک حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه گیری الکتروکاتالیزوری d-پنیسیل آمین، کار بعدی در این تحقیق بود. بعد از بررسی رفتار الکتروشیمیایی این الکترود و محاسبه بعضی از پارامترها، اکسایش الکتروکاتالیستی d-پنیسیل آمین در سطح این الکترود مطالعه گردید. حسگر ساخته شده دارای گستره خطی µm 850-2/0 و حد تشخیص µm 08/0 برای گونه d-پنیسیل آمین بود. همچنین این حسگر توانست پیک های ولتامتری گونه های d-پنیسیل آمین، دوپامین و 6-تیوگوانین را به مقدار زیادی از یکدیگـر جدا کند. گستـره هـای خـطی 0/700-0/10 و µm 0/600-0/30 و حدود تشخیـص 0/3 و µm 5/8 به ترتیب برای گونه های دوپامین و 6-تیوگوانین به وسیله حسگر ساخته شده بدست آمد. در قسمت پایانی این پژوهش برای استفاده همزمان از مزایای نانوفناوری و پلیمرهای رسانا در ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی، نانوساختار پلی آنیلین داپ شده با تنگستوفسفریک اسید برای اصلاح الکترود خمیر کربن به کار گرفته شد. حسگر ساخته شده با این نانوساختار پلیمری فعالیت کاتالیستی خوبی در اکسایش گونه های بیولوژیکی نوراپی نفرین، استامینوفن و فولیک اسید نشان داد. به طوری که اضافه ولتاژ این گونه ها در سطح الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود اصلاح نشده به ترتیب 200، 130 و mv 40 کاهش داشته و جریان اکسایشی آن ها افزایش یافت. این حسگر دارای گستره خطی m 3-10×0/2 – 8-10×0/8 و حد تشخیص m 8-10×0/5 برای گونه نوراپی نفرین، گستره خطی m 3-10×9/1 – 7-10×0/9 و حد تشخیص m 7-10×0/2 برای گونه استامینوفن و گستره خطی m 3-10×1/2 – 6-10×0/2 و حد تشخیص m 7-10×0/3 برای گونه فولیک اسید بود. اندازه گیری همزمان این گونه ها به وسیله حسگر ساخته شده با جدایی پیک mv 220 بین نوراپی نفرین و استامینوفن و جدایی پیک mv 310 بین استامینوفن و فولیک اسید انجام گرفت.

در این پایان نامه شناسایی و اندازه گیری فتالیک¬اسید با استفاده از اسپکترومتر تحرک یونی با یک منبع یونیزاسیون کرونای مثبت پیشنهاد می شود. جهت تخلیص و تغلیظ فتالیک¬اسید در نمونه ادرار از ستون c18 استفاده شد. شرایط دستگاهی (ولتاژهای شناوری و کرونا، دمای سل و محفظه تزریق ، سرعت جریان گاز شناوری و گازحامل) بررسی و بهینه شد. بعد از بهینه سازی شرایط دستگاهی، منحنی درجه بندی در محدودهng 100- 4 با ضریب همبستگی 0/998 خطی بود. انحراف استاندارد نسبی 7/4% وحد تشخیصng0/3 بود. قابلیت و کارایی روش پیشنهاد شده جهت اندازه¬گیری فتالیک¬اسید در ادرار به عنوان یک نمونه بیولوژیکی آزموده شد. داده¬های بازیابی برای نمونه¬های ادرار بین 113-93% بود.

تئوفیلین جزء آلکالوئیدهای گزانتین بوده که با تحریک عضلات صاف تنفسی باعث شل شدن این عضلات و رفع برونکواسپاسم می شود. گایافنزین هم یک ترکیب تجزیه کننده ی خلط بوده و به عنوان خلط آور مورد استفاده قرار می گیرد. ترکیب این دو دارو باعث افزایش اثر بخشی آن ها می شود. اشکال دارویی به صورت ترکیب این دو دارو در درمان علامتی آسم تنفسی و سایر انقباضات ریوی مصرف می شود. اگرچه روش های کروماتوگرافی مختلفی برای اندازه گیری این دو دارو وجود دارد، اما روش اسپکتروفتومتری ساده ای با استفاده از کمومتری برای اندازه گیری همزمان این دو دارو وجود ندارد که در این مطالعه به این مهم پرداخته می شود. مدل های کالیبراسیون چندمتغیره ی خطی همانند رگرسیون خطی چندگانه (mlr) و رگرسیون اجزای اصلی (pcr) و رگرسیون حداقل مربعات جزئی (pls-1 و pls-2) با توجه به سادگی بیان ریاضی و فیزیکی یا شیمیایی، مناسب هستند و یک روش کلی برای آنالیز داروهای چندترکیبه می باشند. در این مطالعه تعیین همزمان تئوفیلین (thp) و گایافنزین (gu) در داروسازی ها با استفاده از روش های کمومتری و اسپکتروفتومتری uv-vis به عنوان یک تکنیک برتر ساده گزارش شده است. رگرسیون اجزای اصلی (pcr) و رگرسیون حداقل مربعات جزئی (pls-1 و pls-2) برای تجزیه های کمومتری از داده هایی از طیف تئوفیلین و گایافنزین در بین طول موج های 223 تا 282 نانومتر در غلظت های مختلف در محدوده ی خطی شان استفاده شده است. عملکرد آنالیزی روش های کمومتری توسط خطاهای مجموعه ی پیش بینی و بازیابی (%) مشخص شده و با یکدیگر مقایسه شدند. از مقایسه ی این روش ها اثبات شد که pls-1 خطای نسبی کمتری در سری پیش بینی نشان می دهد. روش پیشنهادی، ساده و سریع و بدون هیچ مرحله ی جداسازی انجام می شود و به راحتی می توان به عنوان یک جایگزین در کنترل کیفیت مواد دارویی استفاده شود.

در این کار تحقیقاتی از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مشتقات کتکول و نانو لوله های کربنی (بخش اول) و نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید (بخش دوم) برای اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی گونه لوودوپا و ایزوپرونالین استفاده شد. در بخش اول این کار پژوهشی سنتز یک مشتق بنزوفوران (8،7-دی هیدروکسی-6،3،3-تری متیل 4،3-دی هیدرودی بنزو[b,d] فوران 1(h 2)-ان) با استفاده از روش الکترو سنتز توسط اکسیداسیون الکترو شیمیایی مشتقات کتکول در حضور دایمدون به عنوان نوکلئوفیل در محلول آبی انجام شد . یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر پایه ترکیبات الکتروسنتز شده از مشتق کتکول و نانولوله های کربنی آماده شد. پارامتر های ضریب انتقال (?) وثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد. سپس اکسایش لوودوپا در سطح الکترود اصلاح شده بررسی شد. 7.0ph= به عنوان ph بهینه انتخاب شد، اکسایش لوودوپا نسبت به الکترو خمیر کربن اصلاح-نشده حدود mv250 میلی ولت به سمت پتانسیل های کمتر انتقال یافت. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامتر های ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (k?h) برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری محاسبه گردید. اکسایش لوودوپا در دامنه ی خطی ?m 1500.0-1.0 و حد تشخیص?m 46/0 برای لوودوپا براساس ولتامتری پالس تفاضلی به دست آمد. از ولتامتری پالس تفاضلی برای تعیین هم زمان لوودوپا، استامینوفن و تریپتوفان در سطح الکترود اصلاح شده استفاده شد. اندازه گیری لوودوپا، استامینوفن و تریپتوفان در نمونه ی حقیقی با استفاده از روش افزایش استاندارد انجام شد. در بخش دوم این کار پژوهشی، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده بر پایه ترکیبات الکتروسنتز شده از مشتق کتکول و نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید آماده شد. پارامتر های ضریب انتقال (?) وثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای محاسبه شد.. سپس اکسایش ایزوپرونالین در سطح الکترود اصلاح شده بررسی شد. 0/7ph= به عنوان ph بهینه انتخاب شد، اکسایش ایزوپرونالین نسبت به الکترو خمیر کربن اصلاح نشده حدود 100 میلی ولت به سمت پتانسیل های کمتر انتقال یافت. با استفاده از ولتامتری چرخه ای پارامتر های ضریب انتقال (?) و ثابت سرعت واکنش کاتالیستی (k?h) برآورد شده است. ضریب نفوذ بین گونه و سطح الکترود با روش کرنوآمپرومتری محاسبه گردید. براساس ولتامتری پالس تفاضلی اکسایش ایزوپرونالین در دامنه ی خطی ?m 1200.0-5/0 و حد تشخیص ?m 19/0به دست آمد. از ولتامتری پالس تفاضلی برای تعیین هم زمان ایزوپرونالین، استامینوفن و فولیک اسید در سطح الکترود اصلاح شده استفاده شد. اندازه گیری ایزوپرونالین، استامینوفن و فولیک اسید در نمونه ی حقیقی با استفاده از روش افزایش استاندارد انجام شد.

ثابت¬های تفکیک اسیدی کافئیک¬اسید در محلول مخلوط دوتایی آب و اتانول در دمای ˚c 25 و قدرت یونیm 1/0 با استفاده از روش اسپکتروسکوپی به¬دست آمد. روش آنالیز فاکتوری کاهش مرتبه (rafa) و (trafa) مورد استفاده قرار گرفت. تکنیک آنالیز فاکتوری آنالیز گونه مورد نظر در حضور ماتریکس یا مزاحمت¬های ناشناخته را امکان¬پذیر می¬سازد. این روش بر مبنای آنالیز مرتبه برای داده¬های طیفی دو بعدی است و به دو ماتریس استاندارد و مجهول نیاز دارد. کاهش مرتبه یا کاهش سهم یک جزء شیمیایی از ماتریس داده¬های اولیه، یک روش کلی در rafa به شمار می¬رود. با این حال، rafa برای بررسی تعادلات پروتونه¬شدن اسیدهای چندپروتونه کاربرد ندارد. بعد از ثبت طیف¬های جذب الکترونی اسیدها در phهای مختلف، سهم h3a و ha2-همزمان از داده¬های جذب کسر شد، که تعیین دو ثابت اسیدی متوالی را ممکن می¬سازد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد اتانول در محلول مخلوط pka افزایش می¬یابد و یک رابطه خطی میان ثابت¬های اسیدی و نسبت مولی اتانول در محلول مخلوط وجود دارد تاثیر ترکیب حلال بر روی ثابت¬های اسیدی و طیف خالص هر کدام از گونه¬ها مورد بررسی قرار گرفت. در بخش دیگر کار تاثیر بوریک¬اسید بر رفتار شیمیایی کافئیک¬اسید در نسبت¬های مولی مختلف بوریک¬اسید به کافئیک¬اسید مورد بررسی قرار گرفت. در phهای بالای 0/9 اکسایش کافئیک¬اسید باعث تولید رادیکال¬های semiquinone می¬شود به¬طوری که در phهای بالاتر، a3- به سرعت از بین می¬رود. بورات کافئیک¬اسید را از اکسید شدن در ph های بالای 0/9 محافظت می¬کند به همین علت مقادیر ka در حضور بورات بزرگ¬تر می¬باشد. مقادیر pka به¬دست آمده برای کافئیک¬اسید مطابقت خوبی با مقادیر گزارش شده در منابع دارد.

از الکترود کربن شیشه¬ای اصلاح¬شده با نانولوله¬های کربنی چند دیواره حاوی ال-دوپا بعنوان یک الکترود اصلاح¬شده دو کارکردی در اکسایش الکتروکاتالیستی هم¬زمان دو گونه آسکوربیک اسید و آدرنالین استفاده شد. این نتایج نشان داد دو زوج ردوکس مربوط ال-دوپا تثبیت شده بر روی الکترود اصلاح¬شده نقش الکتروکاتالیستی در اکسایش آسکوربیک اسید و آدرنالین ایفا می¬نمایند. هنگامی که هر دو گونه آسکوربیک اسید و آدرنالین در محلول حضور دارند، پیک¬های ولتامتری پالس تفاضلی اکسایش این دو گونه از یکدیگر جدا می¬گردند. بنابراین اندازه¬گیری همزمان آسکوربیک اسید و آدرنالین در سطح الکترود کربن شیشه¬ای اصلاح¬شده با نانولوله¬های کربنی چند دیواره حاوی ال-دوپا امکان¬پذیر است. پارامترهای سینتیکی شامل ضریب انتقال الکترون (?) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری (ks) با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه¬ای محاسبه شد. توسط روش ولتامتری پالس تفاضلی دو محدوده خطی به ترتیب در گستره¬ی µm 9/90-9/4 و µm 0/565-9/90 و حد تشخیص µm 5/1 برای آسکوربیک اسید و µm 2/13-0/2 و µm0/46-2/13 و حد تشخیص µm 6/0 برای آدرنالین به¬دست آمده است. در مراحل بعدی الکترود اصلاح شده¬ی دو عاملی پیشنهادی در سنجش هم¬زمان آسکوربیک اسید، آدرنالین، استامینوفن و تیروزین موجود در یک محلول به طور موفقیت آمیزی مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت از الکترود اصلاح¬شده پیشنهادی در اندازه¬گیری آسکوربیک اسید، آدرنالین، استامینوفن و تیروزین در نمونه¬های دارویی آمپول آدرنالین و قرص¬های آسکوربیک اسید، استامینوفن و تیروزین استفاده گردید و نتایج رضایت بخشی بدست آمد.

الکترودهای جامد مانند طلا، پلاتین و کربن، به دلیل داشتن خواص برجسته ای نظیر بازه وسیع پتانسیل الکتروشیمیایی، جریان زمینه کم، و شیمی سطح شناخته شده به طور گسترده ای در تجزیه کمی الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آنجایی که پاسخ این الکترودها به شدت تابع حالت سطح الکترود می باشد، اصلاح خواص سطح با در نظر گرفتن کاربرد و خواص آن به طور ویژه مورد توجه محققین قرار گرفته است. با اصلاح مناسب سطح الکترود میتوان برخی از مشکلات تجزیه الکتروشیمیایی را مرتفع و از طرف دیگر سامانه های جدید طراحی و به کمک آنها ابزارهای حساس و پیشرفته تر تجزیه ای را پایه گذاری نمود. در بین روش های اصلاح سطح، اصلاح سطح الکترود طلا با نانو ذرات طلا و تک لایه خودآرا از اهمیت خاصی برخوردار است. در این کار تحقیقاتی الکترود طلا با استفاده از نانو ذرات طلا و تک لایه های خودآرای 5-(1و3-دی تیولان-2-ایل)-3-متیل بنزن-1و2-دی ال اصلاح گردیده و رفتار الکتروشیمیایی آنها با استفاده از تکنیک های ولتامتری بررسی گردیده است. همچنین برخی پارامترهای مهم مربوط به الکترود مانند سرعت انتقال ظاهری برابر با 2/9 و ضریب انتقال برابر با 5/0 برای این الکترود محاسبه شد. در ادامه از این الکترود اصلاح شده برای الکتروکاتالیز و اندازه گیری کمی برخی گونه های مهم زیستی مانند ایزوپرونالین و لوودوپا استفاده شده است. برای هر گونه نیز برخی پارامترهای مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال، ثابت سرعت کاتالیزوری، ضریب انتشار، دامنه خطی غلظت و حدتشخیص توسط تکنیک های الکتروشیمیایی محاسبه شده اند.

چکیده بطور کلی این پروژه شامل دو بخش کاملا مجزا می باشد. در بخش اول که در فصل های سوم، چهارم و پنجم به تشریح آن پرداخته شده است شامل طراحی زیست حسگرهای متفاوت بر اساس نانوذرات گوناگون بوده است. در بخش دوم که در فصل ششم به تشریح آن پرداخته شده است طراحی حسگر و بررسی رفتار آن جهت اندازه گیری ترکیبات بیولوژیکی و محاسبه برخی از پارامترهای سینتیکی و ترمودینامیکی ترکیبات بیولوژیکی مختلف است. در فصل سوم از بخش اول این پروژه، ابتدا به روش الکتروشیمیایی، نانو ذره طلا را بر روی الکترود خمیر کربن ترسیب کرده پس از تثبیت dna تک رشته ای پروب تیول دار شده بر روی الکترود اصلاح شده با نانوذره طلا خصوصیت و رفتار سطح الکترود اصلاح شده و همچنین تشخیص هیبریداسیون از طریق ولتامتری چرخه ای، روش ولتامتری پالس تفاضلی و روش امپدانس بررسی گردید. نکته ی قابل توجه این که، با هیبرید شدن پروب با تک رشته مکمل علامت تجزیه ای متیلن بلو که به-عنوان شناساگر الکتروفعال به کار رفته است تغییر می کند در صورتی که هنگامی که هیبریداسیون با رشته غیر مکمل انجام می شود تغییری در علامت تجزیه ای دیده نمی شود. نتیجه فوق این امکان را فراهم می آورد تا بتوان تک رشته ای مکمل را از تک رشته ای غیر مکمل تشخیص داد. سپس با استفاده از این الکترود و با کمک آنزیم dna پلیمراز و نوکلئوتیدهای موجود سنتز dna در محلول و بدون کمک pcr انجام گردید. فصل اول این پروژه بیشتر جنبه کیفی داشته و در آن علاوه بر سنتز رشته dna به کمک آنزیم تمام شرایط لازم برای انجام فرایند هیبریداسیون از جمله دما و غلظت و همچنین روش هیبریداسیون و در نهایت زمان و غلظت متیلن بلو به عنوان شناساگر بهینه گردید. در فصل چهارم از بخش اول پس از ساخت نانو صفحه گرافن اکسید و کاهش شیمیایی آن، دو زیست حسگر الکتروشیمیایی با کاربرد گرافن و الکترود کربن شیشه ای توسعه یافته است. به منظور افزایش حساسیت این زیست حسگر ابتدا سطح الکترود با گرافن اصلاح شده و سپس فعال شد. در پایان دو dna کاوشگر (پروب) آمین دار شده با توالی های متفاوت بر روی دو الکترود مجزا قرار گرفت. تمام مراحل از جمله زمان تثبیت رشته کاوشگر، زمان هیبریداسیون با رشته مکمل و دمای لازم برای هیبرید شدن، همچنین زمان لازم برای قرار گرفتن tween برای حذف رشته های dnaای که به طو غیراختصاصی بر روی سطح الکترود قرار گرفته اند، بهینه شد. برای بهینه سازی و بررسی هیبریداسیون دو توالی dna با رشته مکمل خود، از روش ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد. سرانجام محدوده خطی، حد تشخیص و تکرارپذیری روش برای اندازه گیری dna در سطح هر دو زیست حسگر طراحی شده گزارش شد. منحنی کالیبراسیون رسم شده برای این زیست حسگر دارای دو محدوده خطی ازm 20-10 × 0/1 تا m 14-10 × 0/1 و محدوده دوم ازm 14-10 × 0/1 تاm 10-10 × 0/1 بدست آمد. بر اساس منحنی کالیبراسیون حد تشخیص آمیلوژنین در سطح الکترود اصلاح شده با گرافن اکسید کاهش یافته و تک رشته پروبm 21-10 × 2/3 محاسبه شد. در فصل پنجم از بخش اول ابتدا نانولوله کربنی چند دیواره mwcnt)) به دو روش الکتروشیمیایی و شیمیایی عامل دار شد. پس از تثبیت آن بر روی الکترود کربن شیشه ای دو زیست حسگر الکتروشیمیایی بر اساس gce اصلاح شده باmwcnt عامل دار شده و دو dna آمین دار شده با توالی متفاوت ارائه شد. از mwcnt عامل دار شده برای افزایش حساسیت و تثبیت dna آمین دار شده بر روی الکترود استفاده شد. پس از بهینه سازی شرایط ساخت این دو زیست حسگر، هیبریداسیون رشته های مکمل با کمک روش های امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری مورد بررسی قرار گرفت. زیست حسگرهای طراحی شده برای تشخیص هیبریداسیون dna با حد تشخیص های پایین و قابل مقایسه ای با سایر روش های معمول ارائه شده اند. برای روش شیمیایی محدوده خطی در نمودار کالیبراسیون ازm 17-10 × 0/1 تا m 12-10 × 0/1 و برای روش الکتروشیمیایی ازm 18-10 × 0/1 تاm 14-10 × 0/1 بدست آمد. همچنین حدتشخیص برای روش الکتروشیمیایی نیز پایین تر از روش شیمیایی بدست آمد. در بخش دوم یا به عبارتی فصل ششم این تحقیق، ابتدا رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربنی چند دیواره ای و ترکیب آلی و جدید2و2 -]1و2-اتانیدیل بیس (نیتریلومتیلیدین)_ بیس هیدروکینون برای اندازه گیری اپی نفرین، بررسی شده است. پارامترهایی از اصلاح گر تثبیت شده بر روی سطح الکترود مانند ضریب انتقال و تعداد الکترون و پروتون مبادله شده در اثر اکسایش، از بررسی ولتاموگرام های چرخه ای به دست آمدند. سپس اکسایش الکتروکاتالیزوری اپی نفرین در سطح الکترود اصلاح شده با روش ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اضافه ولتاژ اکسایش اپی نفرین به میزان mv222 کاهش می یابد و افزایش شدت جریان قابل ملاحظه ای نیز رخ می دهد. پارامترهای مختلفی همچون ph محلول بهینه شدند. همچنین از روی نمودار تافل و رابطه مورد نظر مقدار ? برای اپی نفرین 46/0 تعیین شد که در توافق خوبی با کارهای قبلی است. در با مطالعات کرونوآمپرومتری نیز ضریب نفوذ اپی نفرین d)) برابر cm2 s-16-10 × 67/4 محاسبه شد. اندازه-گیری اپی نفرین به روش ولتامتری پالس تفاضلی نشان می دهد که منحنی کالیبراسیون در گستره ی غلظتی mm 020/0 – 005/0 و mm 00/6 – 02/0 خطی است و حد تشخیص روش برابر µm0/1 می باشد. همچنین مشخص شد که با روش ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود توانایی جداسازی دماغه های اکسایشی اپی نفرین و استامینوفن را دارد درحالی که در حالت عادی همپوشانی دارند. به منظور بررسی کارایی روش پیشنهادی، اندازه گیری در نمونه حقیقی دارویی ( آمپول) انجام گرفت و نتایج قابل قبولی را ارائه کرد. در قسمت دوم این بخش، الکترود خمیر کربن جدیدی همراه با نانو ذره کربنی و اصلاحگر 7-( 3و4دی هیدروکسی فنیل) 10و 10 دی متیل 9و 10و 11و 12 تترا هیدرو بنزو (c) اکریدین 9 (h 7) برای اندازه گیری ایزوپروترونول بهینه سازی شد. مقدار ضریب انتقال اصلاحگر (?) تعیین گردید و اکسایش ایزوپروترونول در سطح این الکترود با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد که کم شدن اضافه ولتاژ و افزایش شدت جریان اکسایش که از مشخصه-های الکتروکاتالیز هستند، مشاهده شد. مقدار متوسط ثابت انتقال بار ظاهری بین الکترود و اصلاح گر تثبیت شده بر روی سطح الکترود (ks) s-199/1 و مقدار پوشش سطحی برابر با mol.cm-210-10 × 27/3 برای الکترود محاسبه گردید. مطالعات ولتامتری پالس تفاضلی نیز نشان داد که منحنی کالیبراسیون اندزه گیری ایزوپروترونول در محدوده غلظت های µm25/0 تا µm0/20 و در محدودهµm 0/20 تا mm0/ 2خطی است. با استفاده از روش پالس ولتامتری تفاضلی دماغه های آندی اکسایش چهار گونه ایزوپروترونول، اوریک اسید، فولیک اسید و تریپتوفان در سطح این الکترو اصلاح شده به صورت چهار دماغه ولتامتری مجزا و قابل تشخیص در آمده که نشان می دهد امکان همزمان سنجش این چهار گونه در حضور هم توسط این الکترود اصلاح شده میسر است. نهایتاً کارایی روش پیشنهادی برای اندازه گیری ایزوپروترونول، در دو نمونه حقیقی با روش افزایش استاندارد انجام شد. در قسمت سوم از این بخش یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با گرافن اکسید کاهش یافته و نانو لوله های کربنی و کمپلکس کبالت (ii) (بیس بنزوئیل استون اتیلن دیمینو) تهیه شده و سپس از آن برای اندازه گیری همزمان ایزوپروترونول، کاپتوپیریل و تریپتوفان استفاده شد. الکترود تهیه شده فعالیت الکتروکاتالیستی بسیار موثری برای اکسیداسیون ایزوپروترونول در بافر فسفات m 1/0 با 0/7 ph= نشان داد. مطالعات ولتامتری موج مربعی نیز نشان داد که منحنی کالیبراسیون اندزه گیری ایزوپروترونول در محدوده غلظت های µm125/0 تا µm0/30 و در محدودهµm 0/30 تا µm0/300 خطی است و حد تشخیص روش برابرnm0/50 می باشد. در پایان مشاهده شد که روش پیشنهادی برای اندازه گیری ایزوپروترونول، در دو نمونه حقیقی آمپول و نمونه سرم خون انسان با روش افزایش استاندارد توانایی لازم را دارد.

در این کار تحقیقاتی از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده توسط کمپلکس {4,4?-dibromo-2,2?- [2,2-dimethylpropane-1,3 diylbis (nitrilomethanylylidene)] diphenolato} -nickel (ii) و گرافن اکسید کاهش یافته برای اکسایش الکتروکاتالیستی گونه آسکوربیک اسید و سیستئین استفاده شد. در قسمت اول این پژوهش رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت و وابستگی پتانسیل پیک آندی اصلاح گر به ph بررسی شد.در مرحله ی بعد کارایی این الکترود در اکسایش الکتروکاتالیستی آسکوربیک اسید وسیستئن مورد بررسی قرار گرفت.از ولتامتری پالس تفاضلی برای تعیین هم زمان سیستئین و استامینوفن در سطح الکترود اصلاح شده استفاده شد. اندازه گیری سیستئین در نمونه ی قرص استیل سیستئین ثابت کرد که الکترود پیشنهادی برای سنجش سیستئین در نمونه ی حقیقی کاربرد دارد.

در این کار تحقیقاتی، خواص الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با 10و10-دی متیل-7- (3و4-دی هیدروکسی فنیل)-10و11- دی هیدروکرومو [4و3-b] کروم-6و8 (h7وh9) - دی ان و اصلاح گر بیس (n -2- برومو فنیل- سالیسیدن امیناتو) نیکل (ii) توسط ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت.

چکیده الکترودهای جامد مانند طلا، پلاتین و کربن، به دلیل داشتن خواص برجسته ای نظیر بازده وسیع پتانسیل الکتروشیمیایی، جریان زمینه کم و شیمی سطح شناخته شده به طور گسترده ای در تجزیه کمی الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته اند. از آن جا که پاسخ این الکترودها به شدت تابع حالت سطح الکترود می باشد، اصلاح سطح با در نظر گرفتن کاربرد و خواص آن به طور ویژه مورد توجه محققین قرار گرفته است. با اصلاح مناسب سطح الکترود ها می توان برخی از مشکلات تجزیه الکتروشیمیایی را مرتفع و از طرف دیگر سامانه های جدیدی طراحی و به کمک آن ها ابزارهای حساس و پیشرفته تر تجزیه ای را پایه گذاری نمود. این کار تحقیقاتی شامل دو بخش الف- بررسی رفتار الکتروشیمیایی گونه های بیولوژیکی به وسیله الکترودهای اصلاح شده و ب- بررسی اثر افزودنی های مختلف به الکترولیت در عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای است. از آن جا که اصلاح گرها و مواد اندازه گیری شده در بخش اول این کار متعدد می باشد، لذا این بخش در 8 قسمت مجزا به شرح ذیل توضیح داده می شود: 1- در تحقیق اول الکترود طلا با تک لایه های خودآرای 2- (2 و 3- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول ((hpb اصلاح گردید و رفتار الکتروشیمیایی آن با استفاده از روش های ولتامتری بررسی شد. برخی از پارامترهای مهم مربوط به الکترود مانند ضریب انتقال (46/0?=) و ثابت سرعت انتقال بار ظاهری ( s-13/1=ks) بین پیکره الکترود و لایه اصلاح‎گر تثبیت شده در سطح الکترود محاسبه شد. در ادامه از این الکترود برای الکتروکاتالیز دوپامین در حضور استامینوفن با حد تشخیص µm 03/0 استفاده شد. 2- در تحقیق دوم الکترود طلای اصلاح شده با تک لایه های خودآرای مولکولی 2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول (dht-sam) برای تعیین اپی نفرین و اوریک اسید استفاده گردید. ابتدا dht-sam با روش های متفاوت مشخصه یابی شد. سپس اکسایش اپی نفرین در الکترود اصلاح شده بررسی شد. درph بهینه 0/7 اکسایش اپی نفرین در پتانسیل حدودmv 200 کمتر از الکترود طلای اصلاح نشده صورت گرفت. مقادیر ضریب انتقال (35/0?=)، ثابت سرعت کاتالیستی m-1s-1) 104×4/4=ks) و ضریب نفوذ (cm2s-1 03/1= (d برای اپی نفرین با استفاده از روش های الکتروشیمیایی محاسبه شد. 3- در تحقیق سوم خودآرایی تک لایه های 2- (2 و 3- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول ((hpb بر روی الکترود کربن شیشه ای (gce) اصلاح شده با نانوذرات طلا صورت گرفت. در ابتدا نانوذرات طلا با دو روش شیمیایی و الکتروشیمیایی بر روی gce تثبیت شدند بعد hpb بر روی نانوذرات طلا خودآرا شد. الکترود اصلاح شده برای اندازه گیری همزمان ایزوپرنالین و اوریک اسید استفاده شد. ولتامتری ضربانی تفاضلی دارای پاسخ خطی در گستره غلظتیµm 0/900-1/0 و حد تشخیصnm 0/82 در شرایط بهینه برای ایزوپرنالین بود. 4- در تحقیق چهارم پس از ساخت نانو صفحه های گرافن اکسید و احیای شیمیایی آن، الکترود کربن شیشه ای با نانو صفحه های گرافن اکسید کاهش یافته و نانو ذرات طلا اصلاح شد و ? سپس تک لایه های خودآرای 2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول (dht) بر روی آن تشکیل شد. از این الکترود برای اندازه گیری لوودوپا (ld) در حضور اوریک اسید (ua) و فولیک اسید (fa) استفاده شد. برای گونه لوودوپا پارامترهای مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال (46/0=?)، ضریب انتشار (cm2 s-16-10×4/7 (d=و حد تشخیص µm 018/0 به دست آمد. الکترود پیشنهادی برای تعیین ld، uaوfa در نمونه های حقیقی مانند قرص مادوپار، ادرار و سرم خون انسان به کار برده شد. 5- در تحقیق پنجم الکترود خمیر کربن با نانوذراتmcm/zro2 اصلاح گردید و از آن برای اندازه گیری همزمان اپی نفرین و استامینوفن استفاده شد. برای گونه اپی نفرین پارامترهای مهم تجزیه ای مانند ضریب انتقال )41/0=(?، ضریب انتشار (cm2 s-1 5-10×83/1 (d=و حد تشخیص µm 5/0 به دست آمد. 6- در تحقیق ششم خصوصیات الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات کربن سنتز شده، گرافن اکسید کاهش یافته، و مشتق هیدروکینونی (z)-4- (نفتالن-1- ایلیمینو متیل) بنزن-1، 2- دیول (nyb) با روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد. الکترود اصلاح شده به عنوان یک حس گر الکتروشیمی برای اکسایش ایزوپرنالین استفاده شد. ولتامتری ضربانی تفاضلی دو گستره خطی 2/0 تاµm 0/80 و 0/80 تا µm 0/1000 برای ایزوپرنالین نشان داد. 7- در تحقیق هفتم dna تک رشته ای تیول دار شده بر روی الکترود طلا تثبیت شد و سپس تشخیص هیبریداسیون و سنتز dna از طریق ولتامتری چرخه ای، ولتامتری ضربانی تفاضلی و روش امپدانس صورت گرفت. در شرایط بهینه نتایج امپدانس و تکنیک ولتامتری ضربانی تفاضلی حد تشخیص m 20-10×6/4 و m 15-10×9/1 را به ترتیب نشان دادند. 8- در تحقیق هشتم پس از ساخت گرافن اکسید و احیای الکتروشیمیایی بر روی الکترود کربن شیشه ای، نانو ذرات طلا به روش الکتروشیمیایی بر روی آن تثبیت شد. سپس dna تک رشته ای پروب تیول دار شده بر روی الکترود اصلاح شده تثبیت شد و تشخیص هیبریداسیون dna از طریق ولتامتری چرخه ای و روش امپدانس صورت گرفت. سرانجام در شرایط بهینه حد تشخیص m 20-10×0/1 با روش امپدانس به دست آمد. در بخش دوم این پایان نامه افزودنی های2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول،, n ?-n بیس( 2- فنیل سولفانیل-بنزیلیدن)-اتان-1، 2- دی آمین، (e)-1- ((4-(بنزو [d]تیازول-2- ایل) فنیل) دیازنیل) نفتالن-2- ال، پنی سیل آمین و گلوتاتیون به الکترولیت سلول خورشیدی رنگدانه ای اضافه شد و اثر این افزودنی ها در عملکرد سلول خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش m 05/0 اصلاح گر 2- (3 و 4- دی هیدروکسی فنیل) بنزوتیازول در الکترولیتی شامل 1- متیل- 3- پروپیل ایمیدازولیوم یدید (mpii) و m05/0 ید در مخلوط استونیتریل و والرونیتریل باعث افزایش دانسیته فوتوجریان از 1/11 به ma/cm2 8/12 و افزایش ولتاژ از 66/0 بهv 68/0 می گردد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.