در شیمی تجزیه همواره نیاز به روش هایی جهت تعیین مقادیر بسیار کم عناصر در نمونه های زیست محیطی مورد توجه بوده است. یک تکنیک میکرو استخراج ساده و موثر برای تعیین مقادیر بسیار کم سرب در نمونه های آبی تحت عنوان میکرو استخراج مایع – مایع پراکنده شده (dllme) همراه با اندازه گیری به روش اسپکترومتری جذب اتمی الکترو ترمال (etaas)می باشد.در این روش مخلوط 4/0 میلی لیتر استن (حلال آلی پخش کننده ) و ?0 مایکرولیتر کلروفرم (حلال آلی استخراج کننده) حاوی4/0درصد وزنی- حجمی عامل کمپلکس دهنده بنزو- ?8کرون-? ،توسط سرنگ به سرعت به ? میلی لیتر نمونه آبی حاوی سرب با غلظت 4/0 مایکرو گرم در لیتر در یک لوله سانتریفیوژ ?0 میلی لیتری با انتهای مخروطی شکل افزوده می گردد. در نتیجه یک محلول کدر یا ابری(آب، استن، کلرو فرم )تشکیل گردیده که در این مرحله یون های سرب با عامل کمپلکس دهنده واکنش داده و توسط قطرات ریز کلرو فرم استخراج می شوند. این مخلوط به مدت 2 دقیقه در سانتریفیوژ با دور ?000 در دقیقه، سانتریفیوژ گردیده و قطرات ریز کلروفرم که دارای دانسیته بیشتری نسبت به آب بوده در انتهای لوله جدا می گردد ( 2± 20 مایکرو لیتر ) و سپس فاز کلروفرم حاوی آنالیت جهت تجزیه توسط سرنگ مایکرولیتری به کوره گرافیت تزریق می گردد. متغییرهای موثر بر روی فرایند استخراج مانند ph فاز آبی، غلظت کرون اتر ، نوع و حجم حلال استخراج کننده ،نوع و حجم حلال پراکنده کننده، زمان استخراج اثر نمک و ... بهینه گردیده و همچنین اثر یون های مزاحم مورد بررسی قرار گرفته است.تحت شرایط بهینه فاکتور تغلیظ 70 از ? میلی لیتر نمونه آبی به دست آمده است.. منحنی کالیبراسیون در دامنه خطی ?/0 تا 8/0 مایکرو گرم در لیتر از یون سرب با حد تشخیص 0?/0 مایکرو گرم در لیترحاصل گردیده است. انحراف استاندارد نسبی برای پنج اندازه گیری از نمونه سرب با غلظت 4/0 مایکرو گرم در لیتر ،?/3 درصد بوده و همچنین بازیابی نسبی نمونه آب شهر حاوی 4/0 مایکرو گرم در لیتر سرب ،?08 می باشد. مزایای اصلی میکرو استخراج مایع –مایع پراکنده شده همراه با اندازه گیری به روش اسپکترومتری جذب اتمی الکترو ترمال ، سادگی روش،سرعت بالا ،قیمت پایین،فاکتور غنی سازی بالا، تکرار پذیری مناسب ، مصرف پایین حلال استخراج کننده،و مصرف حجم کم نمونه می باشد.

فرایند تشکیل کمپلکس کاتیون +y3 با لیگاند درشت حلقوی n-phenylaza-15-crown- 5 در حلال های غیر مائی استونیتریل(an) ، متانول(meoh) و پروپانول (proh) و مخلوط دو جزئی حلال های استونیتریل – متانول (an/meoh)، استونیتریل – پروپانول (an/proh)، استونیتریل – 1و2 دی کلرواتان (an/dce) و استونیتریل – آب (an/ h2o) و همچنین واکنش تشکیل کمپلکس کاتیون +zro2 با لیگاند dibenzo-18-crown-6 در مخلوط دو جزئی حلال های استونیتریل – متانول (an/meoh)، و2 دی کلرواتان – متانول (dce/meoh)، نیترومتان – متانول (nm/meoh) و اتیل استات – متانول (etoac/meoh) در دماهای مختلف با استفاده از روش هدایت سنجی مورد مطالعه قرار گرفتند. داده های هدایت سنجی نشان می دهند که در همه سیستم های حلالی، استوکیومتری کمپلکس ها از نوع 1:1 می باشد و بین تغییرات ثابت تشکیل کمپلکسها بر حسب ترکیب مخلوط حلال ها یک رابطه غیر خطی مشاهده می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهند که پایداری کمپلکس های تشکیل شده به نوع و ترکیب مخلوط حلال ها وابسته می باشند. ترتیب پایداری کمپلکس3+(ph-n15c5.y) در سیستم های دو جزئی از حلال های مورد مطالعه در دمای 25 و 35 به صورت زیر می باشد: an/dce > an/proh > an/meoh > an و در حلال های غیر مائی خالص و در دماهای متفاوت، ترتیب پایداری کمپلکس مذکور به صورت زیر مشاهده می گردد: proh > an > meoh داده های به دست آمده نشان می دهند که ترتیب پایداری کمپلکس 2+(db18c6.zro ) در سیستم های دو جزئی از حلال های مورد مطالعه در دمای 35 به صورت زیر می باشد: etoac/meoh > dce/meoh > nm/meoh > an/meoh مقادیر کمیت های ترمودینامیکی استاندارد برای تشکیل کمپلکس ها از وابستگی دمایی ثابت تشکیل کمپلکس ها بدست آمدند. نتایج نشان می دهند که پارامترهای ترمودینامیکی واکنش های تشکیل کمپلکس به طبیعت و ترکیب مخلوط حلال ها وابسته می باشند و واکنش تشکیل کمپلکس +3(ph-n15c5.y)) از لحاظ انتالپی و انتروپی مساعد می باشد در حالیکه واکنش تشکیل کمپلکس 2+(db18c6.zro ) از لحاظ انتروپی مساعد و از لحاظ انتالپی نامساعد می باشد.

کاربرد وسیع و سمیت بریلیم و ترکیبات آن سبب شده است که تعیین مقادیر کم این عنصر حائز اهمیت باشد. هدف از انجام این پروژه اندازه گیری مقادیر کم بریلیم به روش اسپکتروفلوریمتری می باشد. برای انجام اندازه گیری، از مورین به عنوان معرف استفاده شده است. مورین با بریلیم در ph11، کمپلکس 3:2 می دهد که دارای خصلت فلورسانس می باشد. طیف فلورسانس مورین و کمپلکس بریلیم-مورین هم پوشانی دارند که برای حذف تداخل طیفی مورین، از روش میانگین مرکزی کردن طیف های نسبی استفاده شده و اندازه گیری در حساسیت بالا و پایین اسپکتروفلوریمتر انجام گرفته است. محدوده دینامیکیppb 210-2/0، حد تشخیصppb 007/0 و درصد انحراف استاندارد نسبی 6/4% بدست آمده است. اثر یون های مختلف بر شدت فلورسانس کمپلکس بریلیم-مورین نیز بررسی گردید. آلیاژ بریلیم-مس به عنوان نمونه حقیقی به کار گرفته شده که برای رفع مزاحمت یون +2cu از تری اتانول آمین استفاده گردید.

چکیده: در این تحقیق، با استفاده از روش های تولید شیمیایی و الکتروشیمیایی هیدرید، آرسنیک و آنتیموان موجود در نمونه به یک گونه فرار (آرسین و استیبن) تبدیل می شود. هیدرید تولیدی، سپس با معرف دی اتیل دی تیو کاربامات نقره در محلولی از یک باز آلی وارد واکنش می شود و یک کمپلکس رنگی ایجاد می نماید که توسط اسپکتروفوتومتر uv-vis آشکارسازی می شود. تاثیر نوع حلال بر واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی تولید هیدرید مورد بررسی قرار گرفت. نحوه تاثیر حلال های آلی و نتایج آن که حاکی از بهبود ویژگی های عملکرد تجزیه ای فرایند تولید هیدرید در حضور حلال آلی است. از مقایسه نتایج آزمایش برای روش های تولید شیمیایی والکتروشیمیایی هیدرید آرسنیک مشخص می شود که اثر حلال در بازدهی هر دو فرایند، تقریبا یکسان می باشد ولی برای آنتیموان اثر حلال در روش الکتروشیمیایی بیش از روش شیمیایی است. همچنین اثر حلال آلی برای هر دو عنصر در ظرفیت های سه و پنج بررسی شد و مشخص شد که اثر حلال بر تولید هیدرید از گونه هایی با ظرفیت های سه و پنج هر عنصر تقریبا یکسان است. در میان حلال های مورد آزمایش استونیتریل موثرترین حلال و بهترین تاثیر بر عملکرد سیستم شیمیایی تولید هیدرید آرسنیک و سیستم های شیمیایی والکتروشیمیایی تولید هیدرید آنتیموان داشته و ایزوپروپانول بهترین حلال برای سیستم الکتروشیمیایی آرسنیک بوده است. دی متیل سولفوکسید برای همه سیستم های آزمایش شده اثرات کاهشی شدیدی در علائم جذبی داشته است. استفاده از حلال های استونیتریل برای تولید شیمیایی آنتیموان و آرسنیک و الکتروشیمیایی آنتیموان و همچنین استفاده از حلال ایزوپروپانول برای تولید الکتروشیمیایی آرسنیک، موجب افزایش حساسیت و کاهش حد تشخیص و بهبود تکرار پذیری روش گشته است.

به دلیل مسائل زیست محیطی و به دلیل قیمت بالای حلال های آلی، در طی سال های اخیر چسب های حساس به فشار پایه حلالی با چسب های حساس به فشار پایه آبی در حال جایگزین شدن هستند. در ساخت چسب های حساس به فشار پایه حلالی، مشکلاتی از قبیل وزن مولکولی پایین به دلیل انتقال زنجیر، محلول های با ویسکوزیته بالا در وزن های مولکولی بالا و همچنین تجهیزات مربوط به بازیابی حلال ها هنگام فرایندهای پوشش باعث جایگزینی شان شد. رزین های آکریلیک امولسیونی آزادی عمل زیادی را برای ارتقای خواص مکانیکی چسب و فرمولاسیون فراهم کرده اند. اثر پارامترهای متفاوت شامل انواع منومرهای آکریلیک نرم و سخت، منومرهای کمکی، شروع کننده، امولسیفایر و نانوذرات سیلیسی بر پلیمریزاسیون امولسیونی و تولید رزین آکریلیکی که مجموعه متعادلی از خواص چسبناکی، استحکام چسبندگی جداشدگی و استحکام چسبندگی برشی را داشته باشد بررسی شد. مطالعات انجام شده نشان داده که در حضور 68% منومر نرم، 30% منومر سخت و 2% منومر کمکی نسبت به وزن کل منومرها بالاترین استحکام چسبندگی جداشدگی و استحکام چسبندگی برشی به دست می آید. نسبت 3 به 1 منومرهای نرم 2-اتیل هگزیل آکریلات به بوتیل آکریلات منجر به تولید رزین آکریلیک دارای بالاترین خواص استحکام چسبندگی برشی، kp 909 شد، در حالی که استحکام چسبندگی جداشدگی و چسبناکی بالایی، به ترتیب n/mm 45/0و cm 5/5 داشت. حضور منومرهای سخت وینیل استات و بوتیل متاکریلات با مقادیر 25% و 5% در فرمولاسیون در کنار منومرهای نرم باعث افزایش قابل ملاحظه ای در استحکام چسبندگی جداشدگی و استحکام چسبندگی برشی به ترتیب به n/mm 28/0و kp 210 شد. بررسی امولسیفایرهای متفاوت آنیونیک و غیر یونی با میزان درصدهای مختلف نشان داد که هیبریدی از امولسیفایرهای دی اکتیل سولفو سوکسینات ، سدیم وینیل سولفونات و نونیل فنول اتوکسیله به مقدار 25/1% درصد وزن کل منومرها بهترین شرایط را برای پلیمریزاسیون فراهم نمودند و در عین حال باعث بهبود خواص چسبناکی از cm 33/4 به cm 5/2، استحکام چسبندگی جداشدگی از n/mm 28/0 به n/mm 35/0 و استحکام چسبندگی برشی از kp210 به kp 248 شد. میزان شروع کننده آمونیوم پرسولفاتی مناسب با افزایش میزان امولسیفایر کاهش یافت به طوری که در بالاترین میزان امولسیفایر استفاده شده در فرمولاسیون، 5%، میزان بیشینه شروع کننده 6/0% و در کمترین میزان امولسیفایر، 62/0%، میزان بیشینه آن 1/0% بود. اثر نانوذرات سیلیسی محلول در آب با قطرهای 10 و 15 نانومتر در خواص مکانیکی رزین آکریلیک نیز بررسی شد. افزایش 2% تا 4% نانوذره 10 نانومتر باعث افزایش استحکام چسبندگی جداشدگی از n/mm 0/45 به n/mm 0/62 شد،در حالی که میزان چسبناکی و استحکام چسبندگی برشی، cm 5/5 و kp 640، تقریبا ثابت مانده بود.

تکنولوژی قالب گیری این امکان را فراهم می کند که جایگاه های تشخیص ویژه ای در داخل پلیمر های سنتزی با استفاده از قالب های گوناگون (ملکول ها یا یون ها) تشکیل شود. پلیمر های قالب یونی پلیمر هایی با تخلخل نانو هستند که هنگام شسته شدن یون، این توانایی را دارند که دوباره با آن پیوند دهند، آن را از بین گونه های مشابه تشخیص دهند یا هنگامی که به شکل غشاء در می آیند، گونه هدف را در حضور یونهای معدنی با ویژگی های مشابه، بصورت گزینش پذیر انتقال دهند. این پلیمرها کاربرد وسیعی در استخراج فاز جامد، ساخت حسگر ها و جداسازی غشایی مواد معدنی پیدا کرده اند. کادمیوم یکی از فلزات سمی مهم است که اثر مسمومیت شدید آن در گستره ی وسیعی بیماری ها شامل فشار خون بالا، آسیب کلیوی، کم خونی، اختلالات مغز استخوان و سرطان آشکار شده است. با توجه به این موضوع، در این پروژه، الکترود یون گزین کادمیوم(ii) با استفاده از ذرات پلیمری قالب یونی کادمیوم طراحی شده است. ابتدا پلیمر قالب یونی جدیدی با کوپلیمریزاسیون 4-وینیل پیریدین به عنوان منومر، اتیلن گلیکول دی متاکریلات به عنوان عامل اتصال دهنده ی عرضی و 2،2-آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل به عنوان آغازگر در حضور کمپلکس کادمیوم- 7،5-دی کلرو کینولین-8-اول، ساخته شد. سپس، الکترود یون گزین با پراکندن ذرات پلیمر قالب یونی (iip) کادمیوم (ii) در 2-نیتروفنیل اکتیل اتر به عنوان نرم کننده و گنجاندن آنها در بافت پلیمری پلی وینیل کلرید (pvc) و سپس پوشش دهی آنها روی میله گرافیتی، ساخته شد. الکترود یون گزین ساخته شده پاسخ نرنستی خوبی را نسبت به کادمیوم نشان می دهد.

فرآیند تشکیل کمپلکس کاتیونag+ با لیگاند غیرحلقوی kryptofix5در آب و حلال های غیر مائی استونیتریل (an)، متانول (meoh)، دی متیل سولفوکسید (dmso) و مخلوط دوجزئی حلال های استونیتریل – اتیل استات (an/etoac)، متانول – اتیل استات (meoh/etoac)، متانول – آب (meoh/h2o) و دی متیل سولفوکسید – اتیل استات (dmso/etoac) و همچنین واکنش تشکیل کمپلکس کاتیون cd2+با لیگاند مذکور در مخلوط دو جزئی حلال های استونیتریل – اتیل استات (an/etoac)، استونیتریل – دی متیل فرمامید (an/dmf)، متانول – استونیتریل (meoh/an) و دی متیل سولفوکسید – اتیل استات (dmso/etoac) در دماهای مختلف با استفاده از روش هدایت سنجی مورد مطالعه قرار گرفتند. داده های هدایت سنجی نشان می دهند که در بیشتر موارد، استوکیومتری کمپلکس های تشکیل شده بین لیگاند kryptofix5 و کاتیون های cd2+ و ag+ ، 1:1 [ml] می باشد، اما در برخی از سیستم های دوجزئی حلال، یک کمپلکس با استوکیومتری 1:2 [ml2] در محلول تشکیل می شود. ثابت های پایداری کمپلکس های (kryptofix5-ag)+ و (kryptofix5- cd)2+ با استفاده از نرم افزار genplot بدست آمدند. ترتیب پایداری کمپلکس (kryptofix5-ag)+ در سیستم های دو جزئی حلال ها در دمایc° 25 به صورت: meoh/etoac> an/etoac> dmso/etoac می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که پایداری کمپلکس (kryptofix5- cd)2+ در سیستم های دوجزئی حلال ها در تمامی دماهای مورد بررسی، با ترتیب an/etoac >an/meoh>an/dmf> etoac/dmf افزایش می یابد و در حلال های غیر مائی خالص و در همه دماهای مورد مطالعه، ترتیب پایداری کمپلکس مذکور بصورت an> etoac> meoh> dmf می باشد. مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی ( ?s?c , ?h?c) برای تشکیل کمپلکسهای 1:1، با استفاده از وابستگی ثابت تشکیل کمپلکسها به دما به وسیله معادله وانتهوف بدست آمدند. نتایج بدست آمده نشان می دهندکه واکنش های تشکیل هر دو کمپلکس در بیشتر موارد، از لحاظ آنتالپی و انتروپی مساعد می باشند.

حسگرهای الکتروشیمیایی در شاخه های مختلف صنعت، دارویی، محیط زیست، بررسی های متابولیسم و کنترل فرآیندهای بیولوژیکی به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرند. در مقایسه با روش های اسپکترومتری (,ftir uv–vis) ، جرمی (ms) و کروماتوگرافی (gc, hplc) ، حسگرهای الکتروشیمیایی از نظر دستگاهی بسیار ساده می باشند. نشانه ها به طور مستقیم ایجاد شده و اطلاعات را در زمان واقعی بدست می دهند. بنابراین این ابزارها بسیار مناسب در زمینه های مختلف می باشند. از طرف دیگر پارامترهایی چون دقت و حد تشخیص در این روش ها بهتر از سایر روش های دستگاهی است. در این پروژه تحقیقاتی ساخت و کاربرد چندین حسگر پتانسیومتری و ولتامتری بررسی شده است. ? از انجا که یونوفر مهم ترین جزء غشاء بوده و اندرکنش بین یونوفر و آنالیت روی پاسخ حسگر نقش بسزایی دارد، در قسمت اول این پروژه، کمپلکسه شدن کاتیون لانتانیم با لیگاندهای درشت حلقوی بنزو-15-کرون-5 و فنیل آزا-15-کرون-5 در مخلوط های دوتایی استونیتریل/دی متیل فرمامید، استونیتریل/دی متیل سولفوکسید، استونیتریل/دی کلرواتان و استونیتریل/کلروفرم در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. ثابت پایداری کمپلکس ها با استفاده از برنامه کامپیوتری genplotتعیین شده است. مقایسه داده ها نشان می دهد که ترتیب پایداری کمپلکس های(b15c5.la)+3 و (pha15c5.la)+3به صورت an–1,2dce > an–chcl3 > an-dmf > an–dmso می باشد که با عدد دهندگی حلال ها و توانایی حلال پوشی گونه ها در توافق است. رفتار غیر خطی مشاهده شده برای تغییرات ثابت پایداری کمپلکس ها نسبت به ترکیب مخلوط حلال ها به اندرکنش های حلال- حلال در مخلوطهای دو جزئی آنها و تغییر در خواص فیزیکی و شیمیایی حلال ها و در نتیجه تغییر در عدد حلال پوشی کاتیون ، لیگاند و حتی کمپلکس های تشکیل شده نسبت داده می شود. مقادیر تغییرات آنتالپی (?h?c) برای واکنش های تشکیل کمپلکس از شیب نمودارهای وانتهف و تغییرات آنتروپی استاندارد (?s?c) با استفاده از رابطه ?s?c ?g?c,298.15=?h?c-298.15 تعیین شدند . نتایج بدست آمده نشان می دهد که ترمودینامیک واکنش های تشکیل کمپلکس تحت تاثیر ماهیت و ترکیب مخلوط حلال ها قرار می گیرد . ? در فصل دوم پروژه، طراحی و ساخت چندین حسگر پتانسیومتری در محیط های آبی و ناآبی بررسی شده است. ? در بخش اول، ساخت الکترود دیسک گرافیت حساس به لانتانیم مبتنی بر بنزو-15-کرون-5 توصیف شده است. پس از بهینه سازی شرایط الکترود در دامنه خطی 7- 10 00/5 تا 2- 10 00/1 مولار شیب نرنستی 3/0±5/19 و حد تشخیص 7-10 × 78/4 مولار به دست داد. الکترود به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری یون فلورید و همچنین برای تعیین یون فلورید در نمونه های دهان شویه، آب شهر و خمیر دندان مورد استفاده قرار گرفت. ? در بخش دوم، الکترود ایتریم گزین مبتنی بر لیگاند سنتزی جدید 2،9-دی هیدروکسی-1،10-دی فنوکسی-4،7-دی تیا دکان طراحی شده است. حسگر در دامنه خطی 1- 10 00/1 تا 9- 10 00/1 مولار شیب نرنستی 3/0±4/20 و حد تشخیص 10-10 × 0/8 مولار به دست داد. الکترود به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری یون فلورید و همچنین برای تعیین یون فلورید در نمونه های آب شهر و خمیر دندان مورد استفاده قرار گرفت. ? در بخش سوم، الکترود حساس به لانتانیم در استونیتریل با استفاده از بنزو-15-کرون-5 که با پلیمریزه نمودن پیرول در سطح الکترود و به دام انداختن یونوفر در شبکه پلیمری تثبیت شده، ساخته شده است. این حسگر پتانسیومتری در دامنه خطی 1- 10 00/1 تا 4- 10 00/1 مولار شیب نرنستی 5/19 را در استونیتریل به دست داد. از این الکترود در تعیین ثابت تشکیل کمپلکس مرحله ای کاتیون لانتانیم با مولکول های حلال های دی متیل فرمامید، دی متیل سولفوکسید، پروپیلن کربنات و دی اتیل آنیلین و همچنین انرژی گیبس انتقال این یون از استونیتریل به حلال های مذکور استفاده شد. از این الکترود به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری یون لانتانیم با بنزو-15-کرون-5 در استونیتریل استفاده شد. ? در بخش چهارم، الکترود حساس به تربیم در استونیتریل با استفاده از دی بنزو-18-کرون-6 که با پلیمریزه نمودن پیرول در سطح الکترود و به دام انداختن یونوفر در شبکه پلیمری تثبیت شده، ساخته شده است. این حسگر پتانسیومتری در دامنه خطی 2- 10 00/1 تا 5- 10 00/1 مولار شیب نرنستی 9/20 را در استونیتریل به دست داد. از این الکترود در تعیین ثابت تشکیل کمپلکس مرحله ای کاتیون لانتانیم با مولکول های حلال های آلی و همچنین انرژی گیبس انتقال این یون از استونیتریل به دیگر حلال ها استفاده شد. از این الکترود به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری یون تربیم با دی بنزو-18-کرون-6 در استونیتریل استفاده شد. ? در فصل سوم پروژه، طراحی و ساخت دو حسگر ولتامتری مورد بررسی قرار گرفته است. ? در بخش اول، الکترود خمیر کربنی حساس به پارانیتروآنیلین مبتنی بر لیگاند سنتزی 6،7،9،10،17،18،19،20،21،22-دکاهیدرودی بنزو ] [h,r]1،4،7،11،15[ تری اکسادیازا سیکلو نانو دکین - 16،23 دیون و نانو ذره نقره ساخته شده است. تحت شرایط بهینه الکترود مورد نظر دامنه خطی 4- 10 00/1 تا 6- 10 00/1 مولار را بدست داد. از الکترود مذکور برای تعیین پارانیتروآنیلین در نمونه آب استفاده شد. ? در بخش دوم، با استفاده از بافت موز که توسط پلیمر پلی پیرول بر روی سطح الکترود گرافیت تثبیت شده، زیست حسگر حساس به سالیسیلیک اسید ساخته شده است. این زیست حسگر فعالیت کاتالیتیکی بالا در مقابل اکسایش سالیسیلیک اسید نشان می دهد. با استفاده از تکنیک ولتامتری دیفرانسیلی تفاضلی، دامنه خطی 4- 10 00/1 تا 6- 10 00/1 مولار و حد تشخیص8-10 × 9/8 برای حسگر به دست آمد. از روش کرنوآمپرومتری ضریب نفوذ 6-10 × 46/6 برای سالیسیلیک اسید تعیین شد. از زیست حسگر ساخته شده برای تعیین سالیسیلیک اسید در نمونه های پلاسما و شیر استفاده شد.

فرایند تشکیل کمپلکس بین کاتیون ce3+ و لیگاند ماکروسیکلیک (kryptofix22dd) 1,10didecyl-1,10-diaza-18-crown-6 ether در محلول حلالهای دو جزئی متانول(meoh)-اتیل استات(etoac)، متانول (meoh)- استونیتریل(an) ،متانول(meoh)-دی متیل فرمامید(dmf) و اتانول(etoh)-اتیل استات (etoac) در دماهای مختلف با استفاده از روش هدایت سنجی مورد مطالعه قرار گرفت. در بیشتر موارد یک کمپلکس 1:1در محلول تشکیل گردید. مقادیر ثابت پایداری تشکیل کمپلکس با استفاده از منحنی هدایت مولاری بوسیله برنامه کامپیوتری genplotبدست آمد. مقادیر ثابت پایداری تشکیل کمپلکس kryptofix22dd.ce)+3) که از داده های هدایت سنجی بدست آمده،نشان می دهد که پایداری کمپلکس،تحت تاثیر ماهیت،طبیعت و همچنین ترکیب سیستم حلالهای دوجزئی قرار دارد.ودر همه موارد یک رفتار غیر خطی برای تغییرlogkf کمپلکسkryptofix22dd.ce)+3 در برابر ترکیب حلالهای دوجزئی مشاهده شده است. نتایج نشان داد که کمپلکس kryptofix22dd.ce)+3)پایداری بیشتری در حلالهای دوجزئی اتانول (etoh)-اتیل استات(etoac) در مقایسه با دیگر محلول حلالهای دوجزئی دارد. ترتیب پایداری کمپلکسkryptofix22dd.ce)+3)در حلالهای دوجزئی مطالعه شده در دمای25°c به قرار زیر می باشد: etoh/etoac>meoh/an>meoh/ etoac>meoh/dmf و ثابت پایداری کمپلکس در حلالهای خالص در دمای 25°c به ترتیب زیر کاهش می یابد: an> meoh~etoh> dmf یک رفتارجالب برای تشکیل کمپلکس بین لیگاند kryptofix22dd و کاتیون ce+3در حلال خالص اتیل استات در همه دماها مشاهده گردید هدایت مولاری با افزایش لیگاند به حلول کاتیون فلزی تا نسبت kryptofix22dd]/[ce]3+ ، 1/2 افزایش می یابد اما با افزایش بیشتر لیگاند به محلول کاتیون ce+3 ، باعث کاهش در هدایت مولاری محلول می شود. به نظر می رسد که فرایند تشکیل کمپلکس بین لیگاند kryptofix22dd وکاتیون ce+3 دراین حلال آلی خالص دومرحله ای می باشد،که در مرحله اول یک کمپلکس 1/2[m2l] در محلول تشکیل می شودکه دارای تحرک بیشتری از کاتیون فلزی آزاد در محلول دارد، در مرحله دوم یک کمپلکس 2:2[m2l2] در محلول تشکیل می گردد که دارای تحرک کمتری نسبت به کمپلکس اولیه تشکیل شده در محلول می باشد. مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی c°h?وs°c? برای تشکیل کمپلکس kryptofix22dd.ce)+3) با استفاده از وابستگی دمایی ثابت تشکیل کمپلکس بوسیله معادله وانتهف بدست آمدند. تغییر آنتروپی استاندارد توسط معادله ?g°c,298.15? ?h°c–298.15 ?s°c محاسبه گردید. داده های بدست آمده نشان می دهند که در بیشتر موارد، تشکیل کمپلکس بین لیگاند kryptofix22dd وکاتیون ce+3 از لحاظ آنتروپی مساعد می باشد .میزان تغییر آنتالپی وآنتروپی استاندارد به ترکیب محلول حلالهای دوجزئی وابسته می باشد.

در این تحقیق یک روش ساده، ارزان و حساس برای تعیین مقادیر کم فلوراید با استفاده از اسپکتروفتومتری معرفی شده است. زیرکونیل کلراید با نارنجی زیلنول در محیط اسید کلریدریک غلیظ واکنش داده و کمپلکس قرمز رنگی در محیط تولید می کند که در nm552 دارای جذب می-باشد. فلوراید در دو محدوده غلظتی با استفاده از اثر کاتالیستی آن اندازه گیری شده است. بر اساس روش نسبت مولی زیرکونیل کلراید با نارنجی زیلنول با نسبت استوکیومتری 2:1 (m2 l) واکنش می دهد. محدوده خطی ناحیه اول ppb40-5 و حد تشخیص ppb5/3 ، حساسیتppb 39/0 و انحراف استاندارد نسبی اندازه گیری شده22/2 در صد می باشد. محدوده خطی ناحیه دوم ppm4-1 و حد تشخیص ppm56/0،حساسیتppm 034/0 و انحراف استاندارد نسبی اندازه گیری 04/1درصد می باشد. اثر مزاحمت یون های مختلف بر روی اندازه گیری فلوراید و روش رفع مزاحمت آن ها نیز بررسی شده است. هم چنین از این روش برای اندازه گیری فلوراید در نمونه های حقیقی استفاده گردید.

در این تحقیق، سیستم الکتروشیمیایی جدیدی برای تولید الکتروشیمیایی بخار سرد جیوه توسعه داده شد. سل الکتروشیمیایی ساخته شده در آزمایشگاه داری کاتد آلیاژ قلع-سرب به عنوان تولید کننده بخار سرد جیوه استفاده گردید. پارامتر های تجربی برای بدست آوردن بیشترین حساسیت در تعیین جیوه بهینه گردیدند.تحت شرایط بهینه به دست آمده عملکرد تجزیه ای سیستم مورد بررسی قرار گرفت. منحنی کالیبراسیون در محدوده 60-5 نانوگرم برمیلی لیترخطی بود وحساسیت روش برابر 0.0034ppb محاسبه شد.حد تشخیص با روش 2 نانوگرم بر میلی لیتر محاسبه گردید. rsd برابر 8/2%( غلظت 40 نانو گرم بر میلی لیتر جیوه ) بدست آمد. بازیابی روش با استفاده از آب چاه مورد بررسی قرار گرفت.در ادامه تاثیر حلالهای آلی متانول، اتانول، ایزوپروپانول و استونیتریل بر روی سیستم تولید الکتروشیمیایی بخار سرد جیوه مورد بررسی قرار گرفت. افزایش بازده تولید نسبت به محیط آبی برای متانول 10 درصد حجمی مشاهده شد، شرایط کاری در حضور متانول 10 درصد حجمی بهینه گردیدند و سپس تحت شرایط کاری عملکرد تجزیه ای سیستم مورد بررسی قرار گرفت. منحنی کالیبراسیون در محدوده 40-5نانوگرم بر میلی لیتر خطی بود. حساسیت روش برابر 0.0052ppb محاسبه گردید، حد تشخیص 5/1 نانوگرم بر میلی لیتر بدست آمد و rsd 3% محاسبه شد (n=8). بازیابی روش برای با استفاده از آب چاه مورد بررسی قرار گرفت.

میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، یکی از روشهای جداسازی و پیش تغلیظ می باشد که مصرف حلال آلی در آن بسیار کاهش یافته است. علی رغم مزایای این روش، دارای معایبی همچون استفاده از حلالهای آلی سمی و خطرناک می باشد. در این کار تحقیقاتی از حلالهای سازگار با محیط زیست استفاده شده است. در نخستین مطالعه، روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی بر پایه مایع یونی مورد بررسی قرار گرفت. در این روش یک محلول دوتایی از حلال پخش کننده (استون) و حلال استخراج کننده (مایع یونی) به سرعت به محلول نمونه تزریق گردید تا در طی آن قطرات ریز مایع یونی در سراسر نمونه پخش شود و کمپلکس نقره-دی اتیل دی تیو کربامات استخراج گردید. به منظور اندازه گیری مقادیر ناچیز نقره در نمونه های مختلف آبی از تکنیک اسپکترومتری جذب اتمی شعله ای استفاده گردید. پس از بهینه سازی پارامترهای مختلف، حد تشخیص 3 میکروگرم بر لیتر وانحراف استاندارد نسبی 9/2 و فاکتور غنی سازی 22 درصد در شرایط بهینه بدست آمد. در مطالعه بعدی، روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی بر پایه سوپرا مولکولها مورد بررسی قرار گرفت. در این روش از سوپرامولکولهایی که سازگار محیط زیست و بی خطر هستند استفاده گردید. با این روش جداسازی و پیش تغلیظ مس در نمونه های آبی و سبزیجات در محیط اسیدی و با استفاده از عامل کمپلکس دهنده کاپفرون و با تکنیک اسپکترومتری جذب اتمی مجهز به شعله انجام شد. پس از بهینه سازی پارامترهای مختلف، حد تشخیص 6/1 میکروگرم بر لیتر و انحراف استاندارد نسبی 2/3 درصد و فاکتور غنی سازی 30 در شرایط بهینه بدست آمد. در سومین مطالعه، از روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی بر پایه سوپرامولکولها براساس انجماد سازی قطره شناور برای اولین بار به منظور پیش تغلیظ و گونه شناسی کروم در نمونه های آبی و با تکنیک اسپکتروفتومتریuv-vis استفاده گردید. در این روش چون حلال استخراج کننده دکانوئیک اسید دارای دمای ذوب نزدیک به دمای محیط می باشد، عمل انجماد سازی در زمان کوتاهی انجام گرفت. در این روش به منظور تشکیل کمپلکس خنثی از 1و5 دی فنیل کاربازید و سدیم دودسیل سولفات به عنوان عاملهای کمپلکس دهنده و جفت یون به ترتیب استفاده گردید. پس از بهینه سازی پارامترهای مختلف، حد تشخیص 23/0 میکروگرم بر لیتر و انحراف استاندارد نسبی 8/3 درصد و فاکتور غنی سازی 50 برای کروم(vi) در شرایط بهینه بدست آمد.

در این پروژه یک روش سینتیکی جدید بر اساس خصلت اکسندگی پرمنگنات و اثر نمک که سبب تسریع واکنش اکسایش – کاهش ترامادول و پرمنگنات میشود مورد بررسی قرار گرفته است.تمامی اندازه گیری ها در طول موج 603 نانومتر که ماکزیمم طول موج جذبی منگنات در شرایط بهینه است و دمای 25سانتیگراد انجام شده است. ph محیط با استفاده از تغییر در مقدار حجم محلول سود با غلظت 0.442مولارتنظیم شده و حجم 2 میلی لیتر پرمنگنات 0.005 مولار و 2.25 گرم نمک نیز به عنوان شرایط بهینه تعیین شدند.ناحیه خطی بر حسب غلظت ترامادول مصرفی در دامنه 2.5تا16 میلی گرم برلیتر بدست آمد و حد تشخیص در ناحیه خطی معادل0.64میلی گرم برلیتر میباشد روش های سینتیکی زمان ثابت ،زمان متغییرو گرافیکی برای واکنش ترامادول و پرمنگناتبررسی شدند. عملیات آماری بر روی اعداد و نتایج انجام شد و برای بررسی کاربردی شدن روش، نمونه های دارویی مورد آزمایش قرار گرفت و با نتایج استاندارد مقایسه گردید.در تمامی موارد بین روش پیشنهادی و استاندارد توافق قابل توجهی بدست آمد

واکنش تشکیل کمپلکس بین لیگاند درشت مولکول بنزیل بیس تیو سمی کاربازون (btc) و کاتیون های zn2+، co2+،+ cr3و ni2+ در مخلوط دوجزئی حلال های غیر آبی استونیتریل (an) و دی متیل فرمامید (dmf) و همچنین واکنش تشکیل کمپلکس بین لیگاند مولکول 2و9-دی هیدروکسی-1و10-دی فنوکسی-4و7-دی تیا دکان (dhdpdtd) با کاتیون های y3+،uo22+، la3+وce3+ در مخلوط دوجزئی حلال های غیر آبی استونیتریل (an) و اتیل استات (etoac) در دماهای مختلف با استفاده از روش هدایت سنجی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که در بیشتر موارد، استوکیومتری کمپلکس های تشکیل شده بین لیگاند btc و کاتیون های zn2+،co2+، cr3+و ni2+و همچنین کمپلکس های تشکیل شده بین لیگاند dhdpdtd و کاتیون های y3+،uo22+، la3+وce3+ 1:1، [ml] می باشد. اما در برخی از سیستم های دوجزئی an-dmf، علاوه بر تشکیل یک کمپلکس [ml]، یک کمپلکس 1:2، [ml2] هم بین لیگاند btc و کاتیون ni2+ تشکیل می شود. ثابت های پایداری کمپلکس های (btc.m)n+ و (dhdpdtd.m)n+ با استفاده از نرم افزار genplot به دست آمدند. ترتیب انتخابگری لیگاند btc برای کاتیون های zn2+،co2+، cr3+و ni2+ در حلال an خالص و مخلوط دوجزئی an-dmf با 50 درصد مولی نسبت به an و در دمای c°35 به صورت: ni2+>co2+>cr3+>zn2+وni2+>zn2+>co2+?cr3+ می باشد. ترتیب انتخابگری لیگاند dhdpdtd برای کاتیون های y3+،uo22+، la3+ و ce3+ در حلال an خالص و در مخلوط دوجزئی an-etoac با 50 درصد مولی نسبت به an در دمای c°15، به ترتیب به صورت: ce3+>uo22+>y3+>la3+ و y3+>uo22+?la3+>ce3+ مشاهده گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهند که انتخابگری لیگاند های مورد استفاده برای کاتیون های مذکور به ترکیب مخلوط حلال حساس می باشد. مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی )c°h? و c°s?( برای کمپلکس های 1:1 با استفاده از وابستگی ثابت های تشکیل کمپلکس ها به دما و به وسیله نمودارهای وانت هوف به دست آمدند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که ترمودینامیک واکنش های تشکیل کمپلکس تحت تأثیر ماهیت و ترکیب مخلوط حلال ها قرار می گیرد. همچنین این نتایج نشان می دهند که واکنش های تشکیل کمپلکس مورد بررسی، در بیشتر موارد از لحاظ آنتالپی و آنتروپی مساعد می باشند.

پلیمرهای با قالب مولکولی (mips)، عوامل شناسایی مولکولی مصنوعی، بادوام و قدرتمندی هستند که قادر به تشخیص و اتصال مولکول های هدف با ویژگی و گزینش پذیری مشابه با آنالوگ هایطبیعی شان می باشند. استفاده از الکتروپلیمریزاسیون به دلیل تهیه فیلم های mip نازک، در توسعه ی حسگرهای شیمیایی و بیوشیمیایی نقش بسیار موثری دارد. هدف از انجام این پایان نامه، توسعه حسگرهایی برای مولکول های زیستی بر پایه فیلم های پلیمری حکاکی شده ی الکتروسنتز شده می باشد. در اولین بخش از این تحقیق، تهیه یک فیلم mip جدید و ویژگی های شناسایی آن برای نیکوتین آمید بررسی شدند. پلی پیرول فرا اکسیده، به وسیله ترسیب ولتامتری چرخه ای پیرول در حضور الکترولیت پشتیبان (پرکلرات سدیم)، همراه و در غیاب مولکول الگو (نیکوتین آمید) بر روی الکترودکربن شیشه ای تهیه شد. به منظور ایجاد پلیمر حکاکی شده ی مولکولی، مولکول های الگو از سطح الکترود اصلاح شده به وسیله شستشو با اتانول قلیایی حذف گردیدند. عوامل تأثیر گذار شامل غلظت مونومر و الگو، سیکل های الکتروپلیمریزاسیون، ph و مدت زمان اتصال مجدد بررسی و بهینه شدند. فرایندهای الکتروپلیمریزاسیون، حذف و اتصال مجدد مولکول الگو به وسیله ولتامتری ضربانی تفاضلی (dpv) در حضور زوج اکسا-کاهشی فری سیانید-فرو سیانید به عنوان ردیاب فعال الکتروشیمیایی بررسی شدند. منحنی کالیبراسیون در الکترود mip، دو ناحیه خطی در گستره غلظتی بین 0/9 تا 214/9 میکرومولار و 0/3 تا 30/0 میلی مولار با حد تشخیص 0/38 میکرومولار نشان داد. حسگر از قابلیت شناسایی خوبی نسبت به نیکوتین آمید، در مقایسه با ترکیب های رقیب برخوردار بود و به طور موفقیت آمیز جهت تعیین نیکوتین آمید در نمونه های دارویی تجاری بکار برده شد. دقت روش و بازیابی ها، رضایت بخش بودند و حسگر، زمان پاسخ دهی کوتاه و قابلیت ساخت مجدد خوبی نشان داد. در دومین بخش از این طرح، ساخت و بررسی یک حسگر جدید برای تروپونینt قلبی (tnt) بر پایه پلیمر الکتروسنتز شده ی حکاکی شده ی مولکولی انجام گرفت. لایه حساس tnt به وسیله الکتروپلیمریزاسیون ارتو فنیلن دی آمین (o-pd) بر روی الکترود طلا در حضور tnt به عنوان مولکول الگو تهیه شد. برای ایجاد پلیمر حکاکی شده ی مولکولی، مولکول های الگو از سطح الکترود اصلاح شده به وسیله شستشو با اتانول قلیایی حذف گردیدند. لایه حکاکی شده، به وسیله ولتامتری چرخه ای (cv)، ولتامتری ضربانی تفاضلی (dpv)، طیف سنجی مقاوت ظاهری الکتروشیمیایی (eis) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) بررسی شد. الکتروشیمی ردیاب فری سیانید-فرو سیانید برای بررسی فرایندهای الکتروپلیمریزاسیون، حذف و اتصال مجدد مولکول الگو استفاده شد. رابطه خطی بین جریان پیک 4-]6[fe(cn)/3-]6[fe(cn) و لگاریتم غلظت tnt در بافر در گستره 0/8-0/009نانوگرم بر میلی لیتر با حد تشخیص 0/004 نانوگرم بر میلی لیتر مشاهده گردید. حسگر حساسیت خوب، زمان پاسخ دهی کوتاه و قابلیت ساخت مجدد خوبی نشان داد. علاوه بر این، اتصال ویژه tnt با غشاء mip با جذب غیر ویژه پروتئین ها ی سرم انسان مقایسه شده است. در سومین بخش از این تحقیق، ترکیب جدیدی از پلیمر حساس دمایی پلی (n-ایزو پروپیل آکریل آمید) با آمین انتهایی، اتصال دهنده عرضی n-n’-متیلن بیس آکریل آمید همراه با ارتو فنیلن دی آمین بر سطح الکترود طلا در حضور اسید فولیک به عنوان مولکول الگو برای ایجاد یک حسگر تمایلی حکاکی شده ی مولکولی تعویضی on-off الکتروپلیمریزه شدند. ولتامتری چرخه ای و ولتامتری ضربانی تفاضلی برای بررسی لایه حکاکی شده ی اسید فولیک استفاده شدند. الکتروشیمی ردیاب فری سیانید-فرو سیانید برای بررسی فرایندهای الکتروپلیمریزاسیون، حذف و اتصال مجدد مولکول الگو استفاده شد. بالاترین حساسیت دریچه حرارتی تغییرپذیر با دما (on-off) حسگر اسید فولیک در 22 درجه سانتیگراد حاصل گردید. یک رابطه خطی بین جریان پیک 4-]6[fe(cn)/3-]6[fe(cn) و لگاریتم غلظت اسید فولیک در گستره 200/0-1/0 میکرومولار با حد تشخیص 0/5 میکرومولار مشاهده گردید. چنین موادی با قابلیت تعویض، پتانسیل قابل توجه ای جهت طراحی حسگرهای زیستی و سنجش های ایمنی قابل کنترل و بسیار گزینش پذیر، ارائه می دهند.

این پروژه تحقیقاتی، تهیه و ویژگی های کارآمدی فیلم پلی پیرول دوپ شده با آنیون اسید کروموتروپیک را به عنوان حسگر پتانسیومتری حالت جامد برای کروم (cr(vi توصیف می کند. فیلم پلی پیرول بر روی بسترهای مختلف توسط روش الکتروپلیمریزاسیون و استفاده از نمک دی سدیم اسید کروموتروپیک به عنوان دوپنت آنیونی سنتز شد. رسوب گذاری فیلم توسط تکنیک ولتامتری چرخه ای انجام گرفت. اثر شرایط مختلف الکتروپلیمریزاسیون روی پاسخ پتانسیومتری حسگر برای کروم (vi) بررسی شد. جنس بستر الکترود، غلظت پیرول، تعداد چرخه های ولتامتری چرخه ای، محدوده پتانسیل، سرعت روبش، زمان آماده سازی و ph بهینه شد. حسگر پیشنهادی، در محدوده خطی غلظت 1-10 تا 4-10 مولار از یون کرومات با شیب نرنستی mv decade-1 6/0 ± 8/29 و حد تشخیصm 5- 10×5/7 به طور رضایت بخش کار می کند. زمان پاسخ حسگر حدود 120 ثانیه بود و پتانسیل حسگر در محدوده ph 5/6 تا 5/9 ثابت بود. الکترود به طور موفقیت آمیز به منظور تعیین کرومات در نمونه آب شهری آلوده شده و همچنین به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری یون های کرومات به کار گرفته شد. ضرایب گزینش پذیری الکترود پیشنهادی در بین یون های مزاحم اندازه گیری شد و نتایج، انتخابگری مناسبی را نسبت به یون کرومات نشان داد.

(1) از آنجا که هیدروکربن های آروماتیک حلقوی ترکیباتی غیر قطبی می باشند آنالیز مستقیم این ترکیبات به روش desi امکان پذیر نمی باشد. در این بررسی به منظور شناسایی هیدروکربن های آروماتیک حلقوی از محلول یون نقره در متانول استفاده شده است. با اسپری نمودن یون نقره به سطح نمونه امکان واکنش یون نقره با هیدروکربن های آروماتیک حلقوی امکان پذیر می گردد که سبب تشکیل گونه های مونومر +[ag (pahs)]،دیمر [ag(pahs)2]+،یون ملکول مونومر و گروه ([oh+ag+pah]+) ohو یون ملکول اصلی[pahs]+ می گردد.با توجه به اینکه شدت پیک های جرمی در ایزومرهای مختلف ساختاری با یکدیگر متفاوت می باشد امکان تشخیص ایزومرهای ساختاری که جرم ملکولی یکسان اما ساختار متفاوتی دارند امکان پذیر می گردد. نتایج به دست آمده از آنالیز مخلوط دوجزئی ایزومرهای آروماتیک حلقوینشان می دهد این روش امکان تشخیص مخلوط ایزومرهای ساختاری هیدروکربن های آروماتیک حلقوی را دارا می باشد. (3)روش میکرواستخراج مایع-مایع از طریق ورتکس و براساس شناور سازی حلال منجمد آلی و اثر امولسیفایری سورفکتانت با سیستم تشخیص جذب اتمی کوره گرافیتی به منظور پیش تغلیظ و اندازه گیری گونه به گونه مقادیر ناچیز آنتیموان???,v)) استفاده گردیده است. در این بررسی از لیگاند دی تیزون به عنوان عامل کمپلکس دهنده استفاده شده است و از آنجا که دی تیزون قابلیت تشکیل کمپلکس غیر قطبی با آنتیموان (???) را دارا بوده و در دامنه وسیعی از ph باآنتیموان (v) واکنش نمی دهد از این قابلیت به منظور اندازه گیری گونه به گونه آنتیموان ???,v)) استفاده شده است. از خصوصیات منحصر به فرد این روش سرعت پیش تغلیظ بالا، حساسیت زیاد، استفاده از مقادیر ناچیز حلال آلی و سادگی آن می باشد. (4)در این مطالعه از حلال 1-هگزیل-3-متیل امیدازولیوم هگزا فلوئوروفسفات به عنوان حلال استخراج کننده به منظور استخراج کمپلکس غیر قطبی کادمیم– آمونیوم پیرولیدین دی تیو کاربامات به روش میکرواستخراج مایع – مایع به روش ورتکس استفاده گردیده است. محلول حاوی غلظت مشخصی از یون کادمیوم و لیگاند آمونیوم پیرولیدین دی تیو کاربامات، توسط حلال 1-هگزیل-3-متیل امیدازولیوم هگزا فلوئوروفسفات در مدت زمان بهینه تحت شرایط ورتکس قرار داده می شود که با توجه به تشکیل جریان گردابی و خصلت ارتعاشی شدید سیستم ورتکس، قطرات ریزی از حلال تشکیل شده و در کل محلول پخش می شود. نتیجه کلی, استخراج سریع آنالیت در قطرات ریز حلال می باشد.

دربخش اول این پروژه تحقیقاتی، واکنش تشکیل کمپلکس بین لیگاند درشت مولکول بنزو-15-کرون-5 (b15c5) و کاتیون al3+، در حلال های غیرمائی استونیتریل (an)، متانول (meoh) و پروپانول (proh) و همچنین در مخلوط دوجزئی حلال های غیر آبی استونیتریل-متانول (an-meoh)، استونیتریل-پروپانول(an-proh)، استونیتریل-متیل استات(an-meoac) و استونیتریل- اتیل استات(an-etoac) در دماهای مختلف با استفاده از روش هدایت سنجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهند که در بیشتر موارد، استوکیومتری کمپلکس های تشکیل شده بین لیگاند b15c5 و کاتیون al3+ 1:1،[ml] می باشد. اما در سیستم های دوجزئی (an-etoac) در نسبت مولی 25 نسبت به استونیتریل، علاوه بر تشکیل یک کمپلکس [ml]، یک کمپلکس 1:2، [ml2] هم بین لیگاند b15c5 و کاتیون al3+ تشکیل می شود. ثابت های پایداری کمپلکس (b15c5.al)3+ با استفاده از نرم افزار genplot به دست آمدند. مقادیر پارامترهای ترمودینامیکی )c°h? و c°s?( برای کمپلکس 1:1 با استفاده از وابستگی ثابت های تشکیل کمپلکس ها به دما و به وسیله نمودارهای وانت هوف به دست آمدند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که ترمودینامیک واکنش های تشکیل کمپلکس تحت تأثیر ماهیت و ترکیب مخلوط حلال ها قرار می گیرد. همچنین این نتایج نشان می دهند که واکنش های تشکیل کمپلکس مورد بررسی، در بیشتر موارد از لحاظ آنتالپی و آنتروپی مساعد می باشند. درقسمت دوم این پروژه، یک پوشش نانوکامپوزیتی، با تزریق محلول محتوی خاک رس و نانو ذرات tio2 بر روی سطح قطعات flourine tin-oxide (fto)آماده گردید. سپس این سطح توسط نانو ذرات پلاتین به صورت پتانسیواستاتیک پوشش داده شد.از الکترود حاصل به عنوان الکترود fto/clay/tio2/pt یاد می شود. ساختار میکروسکوپی و مورفولوژی فیلم خاک رس و نانوذره دی اکسید تیتانیوم به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت الکتروشیمیایی و کاتالیتیکی الکترود fto/clay/tio2/pt با الکترود fto/pt در محلول 3/0 مولار اسیدپرکلریک مورد مقایسه قرار گرفت و الکترواکسیداسیون متانول در سطح الکترود fto/clay/tio2/pt با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرارگرفت.

در بخش نخست این پروژه تحقیقاتی، نگرشی ساده جهت اندازه گیری دی متیل دی سولفید (dmds)، با استفاده از الکترود کربن شیشه ای (gc) اصلاح شده با گرافن اکسید کاهش یافته (rgo) و چیتوسان (cs) پیشنهاد گردیده است.در بخش های دوم و سوم، الکترود خمیر کربنی اصلاح شده با نانوهیبرید کبالت فتالوسیانین (copc) و گرافن اکسید (go) به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی جدید برای اندازه گیری سولفیت و سولفید در نمونه های آبی ساخته شد.

در پروژه حاضر به منظور کاهش آلودگی های میکروبی، تهیه سطوح ضد باکتری از طریق ایجاد پوشش های نانوکامپوزیتی به روش الکترولس و الکتروشیمی مورد هدف قرار گرفت.ابتدا سطح قطعه آهنی به عنوان بستر به روش الکترولس پوشش داده شد. سپس سنتز و نهش نانوذرات zno به عنوان عوامل ضد باکتریایی به طور هم زمان بر سطح خارجی پوشش الکترولس نیکل- فسفر انجام گرفت. به منظور بررسی اثر نهش نانوساختارهای روی اکسید بر میزان افزایش مقاومت به خوردگی پوشش الکترولس نیکل- فسفر، از روش های الکتروشیمیایی استفاده گردید. نتایج این اندازه گیری ها نشان داد که پوشش ایجاد شده در حضور امواج دارای سرعت خوردگی کمتری نسبت به پوشش در غیاب امواج است. همچنین سطوح حاوی نانوذرات روی اکسید پایین ترین میزان سرعت خوردگی در بین پوشش های مورد مطالعه از خود نشان دادند. در نهش الکتروشیمیایی، تهیه پوشش هایی در حضور و غیاب امواج فراصوت با رویکرد بهینه سازی چند متغیره مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این روش، متغیرهای تأثیرگذار بر فرایند پوشش دهی در حضور و غیاب امواج تعیین شدند. پوشش دهی بر اساس آزمون های طراحی شده انجام گرفت. پس از اندازه گیری های الکتروشیمیایی و تحلیل های آماری، پارامترهای تأثیرگذار و نیز میزان ضریب تأثیر هر یک از آن ها بر متغیر پاسخ تعیین شد. همچنین کارایی مدل های شبه تجربی به دست آمده در پیشگویی بالاترین مقاومت با جمع آوری داده های تجربی مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج این بخش می توان به ارجحیت روش الکتروشیمی نسبت به روش سونوالکتروشیمی در محدوده تعریف آزمایشگاهی از متغیرها اشاره کرد. به این ترتیب در تهیه پوشش نانوکامپوزیتی تنها به روش الکتروشیمی اکتفا گردید. در این روش، نانوذرات روی اکسید سنتز شده به حمام الکترولیتی نیکل افزوده شد و به دلیل پایداری کم نانوذرات روی اکسید در این محیط، سطوح آنها با لایه نازکی از سیلیس پوشش داده شد. اثر مشارکت نانوذرات سیلیس دار شده و سیلیس دارنشده روی اکسید (zno و zno@sio2) بر رفتار خوردگی و نیز خواص ضد باکتریایی پوشش های ni-p/zno و ni-p/zno@sio2 بررسی گردید و ارتباط بین سرعت خوردگی و نیز فعالیت زیستی پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفت.