در قسمت اول این تحقیق، یک الکترود گزینشگر یون نقره با استفاده از حامل 2-}(e)-[(2-آمینو-4-نیتروفنیل)ایمینو]متیل{-5-متوکسی فنول (anpimmp) تهیه شد. سپس اثر پارامترهای مختلف از قبیل نوع و غلظت حلال غشا (نرم کننده)، بافت اصلی غشا (نسبت پلیمر pvc به نرم کننده)، غلظت یون پذیر، نوع و غلظت افزودنی یونی، ph، غلظت محلول تعدیل و زمان تعدیل بر پاسخ پتانسیومتری الکترود مورد بررسی و نسبت به بهینه سازی آن ها اقدام گردید. برای الکترود مذکور در شرایط بهینه، پاسخ پتانسیومتری و ارقام شایستگی شامل دامنه خطی، حد تشخیص، حساسیت، زمان پاسخ، تکرار پذیری، تکثیر پذیری، طول عمر و گزینش پذیری بررسی گردید. الکترود بهینه شده، به طورکلی از دامنه خطی وسیع 1/0-0/1 (میکرومولار- مولار)، حد تشخیص 7-10× 5/7 مولار، حساسیت بالا (شیب نرنستی) و دقت نسبتاً بالائی برخوردارند. این الکترود برای تعیین مقدار یون نقره در نمونه های حقیقی و همچنین به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری در دامنه وسیع بین 1/8-5 به کار گرفته شد و نتایج در هر مورد با یک روش استاندارد جذب اتمی مقایسه گردید که توافق قابل قبولی مشاهده شد. در قسمت دوم تحقیق به بررسی سینتیکی و ترمودینامیکی حذف رنگ های آلیزارین رد اس و مورین بر روی کربن فعال پرداخته شد. در این بخش نیز اثر پارامترهای مختلف شامل ph، مقدار جاذب، دما، اندازه ذرات جاذب، غلظت رنگ و زمان هم زدن مورد بررسی قرار گرفت. ایزوترم های جذبی فرندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ مورد بررسی قرار گرفت و صحت و دقت روش در شرایط بهینه بررسی گردید. پارامترهای ترمودینامیکی مختلف مانند انرژی ازاد گیپس، آنتروپی و آنتالپی محاسبه شد. همچنین مدل های سینتیکی الویچ نفوذ درون ذره ای، سینتیک درجه اول و دوم مورد بررسی قرار گرفت. همان طور که نتایج نشان می دهد جذب رنگ های مذکور گرماگیر و خود به خودی است و حذف آنها بر روی کربن فعال از سینتیک درجه دوم تبعیت می کند.در قسمت دوم تحقیق به بررسی سینتیکی و ترمودینامیکی حذف رنگ های آلیزارین رد اس و مورین بر روی کربن فعال پرداخته شد. در این بخش نیز اثر پارامترهای مختلف شامل ph، مقدار جاذب، دما، اندازه ذرات جاذب، غلظت رنگ و زمان هم زدن مورد بررسی قرار گرفت. ایزوترم های جذبی فرندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ مورد بررسی قرار گرفت و صحت و دقت روش در شرایط بهینه بررسی گردید. پارامترهای ترمودینامیکی مختلف مانند انرژی ازاد گیپس، آنتروپی و آنتالپی محاسبه شد. همچنین مدل های سینتیکی الویچ نفوذ درون ذره ای، سینتیک درجه اول و دوم مورد بررسی قرار گرفت.

در قسمت اول این تحقیق، تعادلات تشکیل کمپلکس، پایداری سیستم های انتقال پروتون، کمپلکس های دوتایی و سه تایی بین پیریدین- 2و6- دی تیو کربوکسیلیک اسید (pdtc)، دی پی کولینیک اسید (pydc) و پیروملیتیک اسید (btch4) به عنوان لیگاندهای اسیدی و برخی لیگاندهای بازی مثل 1و2- دی آمینوپروپان (1,2-pn)، 1و3- دی آمینوپروپان (1,3-pn)، 1و4- دی آمینوبوتان (bda)، 6- متیل اوراسیل (6-mu)، 2- آمینو پیریمیدین (2-apym)، آکریدین (acr)، 9- آمینو آکریدین (aacr)، ملامین (tata) با برخی یون های فلزی واسطه و سنگین از قبیل : منگنز (ii)، آهن (iii)، کبالت (ii)، نیکل (ii)، مس (ii)، روی (ii)، کادمیم (ii)، اورانیم به روش پتانسیومتری در محیط های آبی یا مخلوط حلال مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج با اطلاعات طیفی ir، nmr یا x-ray در حالت جامد مقایسه شد. تمام مراحل تیتراسیون? در دمای 1/0±0/25 درجه?سانتی?گراد و قدرت یونی 10/0 مولار پتاسیم نیترات یا 1/0 مولار سدیم پرکلرات انجام گردید. ثابت های پروتونه شدن لیگاندها و ثابت های پایداری گونه های انتقال پروتون و کمپلکس های فلزی آن ها با استفاده از داده?های حجم- phحاصل، توسط برنامه کامپیوتری best محاسبه گردید. منحنی?های توزیع گونه های انتقال پروتون و گونه ها در غیاب و حضور یون?های فلزی مذکور بر اساس تابعی از ph با استفاده از برنامه?های spe و sp ترسیم گردید. در نهایت با استفاده از دیاگرام های توزیع، گونه های با بیشترین فراوانی مشخص شدند. در قسمت دوم این تحقیق، روشی ساده، سریع و حساس برای استخراج، پیش تغلیظ و اندازه گیری یون آلومینیم (iii) در نمونه های حقیقی ارائه شده است. روش کار بر اساس استخراج کمپلکس آلومینیم- کینوزارین در محیط های مایسلی با افزودن ماده فعال سطحی تریتون 114- x می باشد. پس از جدایی فازها، فاز غنی از ماده فعال سطحی در حلال استونیتریل حل گردید و یون آلومینیم با استفاده از روش اسپکتروفوتومتری اندازه گیری شد. در این راستا اثر عوامل مختلف از قبیل ph، غلظت لیگاند، مقدار تریتون 114- x، دما، زمان حرارت دادن و اثر یون های مزاحم بر کارایی روش بررسی گردید. حد تشخیص، فاکتور پیش تغلیظ و فاکتور بهبود برای روش مورد مطالعه به ترتیب مقادیر 09/2 نانوگرم بر میلی لیتر، 15 و 700 به دست آمد. این روش با موفقیت برای تعیین مقدار یون آلومینیم (iii) در نمونه های آبی مختلف به روش افزایش استاندارد به کار گرفته شده است.

در قسمت اول این تحقیق، یک الکترود سیمی پلاتین پوشش داده شده مبتنی بر ترکیب 2-((2-(2-(2-(2-هیدروکسی-5-متوکسی بنزیلیدین آمینو)فنیل)دی سولفانیل)فنیل ایمینو)متیل)-4-متوکسی فنل (l1) برای اندازه گیری یون مس (ii) تهیه گردید. سپس اثر پارامترهای مختلف از قبیل نوع وغلظت حلال غشا (نرم کننده)، بافت اصلی غشا (نسبت پلیمر pvc به نرم کننده)، غلظت یون پذیر، نوع و غلظت افزودنی یونی، ph، غلظت محلول تعدیل و زمان تعدیل بر پاسخ پتانسیومتری الکترود مورد بررسی قرار گرفت و نسبت به بهینه سازی آنها اقدام گردید. در شرایط بهینه حسگر دارای شیب نرنستی 62/1±54/29 میلی ولت و دارای دامنه خطی 7-10×2/1 تا 1-10×0/1 مولار با حد تشخیص 8-10×8/9 مولار است. زمان پاسخ گویی الکترود 9 ثانیه، دامنه ی ph کاربردی 0/4 تا 0/6 و برای حداقل سه ماه و نیم قابل استفاده می باشد. ضریب گزینش پذیری این الکترود نسبت به 12 کاتیون به روش های ssm، fim و mpm محاسبه شده است. در نهایت کاربرد الکترود برای اندازه گیری یون مس (ii) در نمونه های حقیقی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج در هر مورد با روش جذب اتمی مقایسه و توافق قابل قبولی مشاهده شد. این الکترود همچنین به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری به کار گرفته شد و نتایج رضایت بخشی به دست آمد. در بخش دوم این پژوهش، تعادلات تشکیل کمپلکس، پایداری سیستم های انتقال پروتون، کمپلکس های دوتایی و سه تایی دی پی کولینیک اسید به عنوان یک لیگاند اسیدی و 4-آمینوپیریدین به عنوان یک لیگاند بازی با برخی یون های فلزی مانند: سریم (iii)، ایتریم (iii)، روی (ii) وکلسیم (ii) به روش پتانسیومتری در محیط های آبی مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج حاصل با نتایج به دست آمده در حالت جامد مقایسه شد. کلیه ی مراحل تیتراسیون? در دمای 1/0±0/25 درجه?سانتی?گراد و قدرت یونی 10/0 مولار پتاسیم نیترات انجام گرفت. ثابت های پروتونه شدن لیگاندها و ثابت های پایداری گونه های انتقال پروتون و کمپلکس های فلزی آن ها به کمک داده?های حجم- phحاصل، توسط برنامه کامپیوتری best محاسبه و منحنی?های توزیع گونه های انتقال پروتون و گونه ها در غیاب و حضور یون?های فلزی مذکور بر اساس تابعی از ph با استفاده از برنامه?های spe و sp ترسیم شد. در پایان با استفاده از دیاگرام های توزیع، گونه های با بیشترین فراوانی مشخص گردیدند. در قسمت سوم این پژوهش، تعادلات تشکیل کمپلکس 1-فنیل-2-(کوئینودین-2-ایل)اتانون اکسیم، 2-استوفنون-اکسیم، 4-نیتروبنزآلداکسیم با برخی یون های فلزی واسطه و سنگین از قبیل: کبالت (ii)، نیکل (ii), مس (ii) روی (ii), لانتانیم (iii) و اورانیل (ii) به روش پتانسیومتری در مخلوط حلال آب- دی اکسان مورد مطالعه قرار گرفت. تمام مراحل تیتراسیون? در دمای 1/0±0/25 درجه?سانتی?گراد و قدرت یونی 10/0 مولار سدیم پرکلرات انجام شد. ثابت های پروتونه شدن اکسیم های مذکور و کمپلکس های فلزی آن ها با استفاده از داده?های حجم- phحاصل، توسط برنامه کامپیوتری best محاسبه شد. منحنی?های توزیع مربوطه بر اساس تابعی از ph با استفاده از برنامه ی hyss2009 ترسیم گردید. در نهایت با استفاده از دیاگرام های توزیع، گونه های با بیشترین فراوانی مشخص شدند.

در قسمت اول این پژوهش، تعادلات تشکیل کمپلکس لیگاند های باز شیف بیس (2- هیدروکسی استوفنون) - 2و2- دی متیل- 1و3- پروپان دی ایمین(bhapdmpdi)، بیس (2- هیدروکسی استوفنون) - 1و2- سیکلو هگزان دی ایمین(bhachdi)، بیس (2- هیدروکسی بنزآلدهید ) - 1و2- سیکلو هگزان دی آمین (bhbcdi)، سالیسیلیدن 2- آمینو فنل (l1)، 5- متوکسی سالیسیلیدن 2- آمینو فنل (l2) و 5- برمو سالیسیلیدن 2- آمینو فنل (l3) با برخی یون های فلزی واسطه و سنگین از قبیل: کبالت (ii)، نیکل (ii), مس (ii) روی (ii) و آهن (iii) به روش پتانسیومتری در مخلوط حلال آب- دی اکسان مورد مطالعه قرار گرفت. تمام مراحل تیتراسیون? در دمای 10/0±0/25 درجه?سانتی?گراد و قدرت یونی 10/0 مولار سدیم پرکلرات انجام شد. ثابت های پروتونه شدن باز شیف های مذکور و کمپلکس های فلزی آن ها با استفاده از داده?های حجم- phحاصل، توسط برنامه کامپیوتری best محاسبه شد. منحنی?های توزیع مربوطه بر اساس تابعی از ph با استفاده از برنامه ی hyss2009 ترسیم گردید. در نهایت با استفاده از دیاگرام های توزیع، گونه های با بیشترین فراوانی مشخص شدند. در قسمت دوم این تحقیق، یک الکترود سیمی پلاتین پوشش داده شده بر پایه ی حامل 5- برمو سالیسیدن 2-آمینو تیوفنل برای اندازه گیری یون آلومینیوم (iii) تهیه گردید. سپس اثر پارامترهای مختلف از قبیل نوع وغلظت حلال غشا (نرم کننده)، بافت اصلی غشا (نسبت پلیمر pvc به نرم کننده)، غلظت یون پذیر، نوع و غلظت افزودنی یونی، ph، غلظت محلول تعدیل و زمان تعدیل بر پاسخ پتانسیومتری الکترود مورد بررسی قرار گرفت و نسبت به بهینه سازی آنها اقدام گردید. در شرایط بهینه حسگر دارای شیب نرنستی 15/0±64/19 میلی ولت و دارای دامنه خطی 7-10×2/5 تا 2-10×0/1 مولار با حد تشخیص 7-10×01/5 مولار است. زمان پاسخ گویی الکترود 5 ثانیه و برای دوماه قابل استفاده می باشد. دامنه ی ph کاربردی 0/4 تا 5/6 واحد ph است. ضریب گزینش پذیری این الکترود نسبت به 12 کاتیون به روش های ssm و fim محاسبه شده است. در نهایت کاربرد الکترود برای اندازه گیری یون آلومینیوم (iii) در نمونه های حقیقی مورد استفاده قرار گرفته است. این الکترود همچنین به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری به کار گرفته شد و نتایج رضایت بخشی به دست آمد.

در قسمت اول این تحقیق، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده مبتنی بر ترکیب 2-((6-(5-برمو-2-هیدرکسی بنزیلیدین امینو) هیدرکسیل ایمینو) متیل)-4-برمو فنول (bhbahambp) برای اندازه گیری یون سرب (ii) تهیه شد. پارامتر های موثر بر پاسخ الکترود از قبیل ترکیب خمیر کربن (افزودنی یونی، حامل و نیوجل)، ph و سایر شرایط مورد بررسی قرار گرفت. برای الکترود مذکور در شرایط بهینه با ترکیب کربن: natpb: نیوجل: (bhbahambp) در نسبت (میلی گرم 0/6: 150: 4/3: 500) (91/0: 75/22: 51/0: 83/75)، ارقام شایستگی شامل دامنه خطی، حد تشخیص، حساسیت، زمان پاسخ، تکرار پذیری، تکثیر پذیری، طول عمر و گزینش پذیری بررسی گردید. الکترود طراحی شده در شرایط بهینه در دامنه خطی وسیع 1/0-5/0 (میکرومولار- مولار)، از حد تشخیص 7-10× 0/5 مولار، حساسیت بالا (شیب نرنستی) و دقت نسبتاً بالائی برخوردار است. همچنین با اضافه کردن کربن نانو لوله به اجزاء خمیر، در شرایط بهینه با ترکیب کربن: natpb: نیوجل: cnt: (bhbahambp) در نسبت (میلی گرم 0/6: 50: 150: 4/3: 450) (91/0: 58/7: 75/22: 51/0: 24/68)، ، پاسخ پتانسیومتری الکترود بررسی و دامنه خطی 1/0-1/0 (میکرومولار- مولار)، حد تشخیص 7-10× 0/1 مولار، حساسیت و دقت بالاتری نسبت به پاسخ الکترود در غیاب کربن نانو لوله به دست آمد. این الکترودها برای تعیین مقدار یون سرب در نمونه های حقیقی و همچنین به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون های پتانسیومتری در دامنه ph 0/4-7/2 به کار گرفته شدند. در قسمت دوم تحقیق به بررسی سینتیکی و ترمودینامیکی حذف سافرانین o بر روی کربن نانو لوله و کربن فعال پرداخته شد. در این بخش نیز اثر پارامترهای مختلف شامل ph، مقدار جاذب، دما، اندازه ذرات جاذب، غلظت رنگ و زمان هم زدن مورد بررسی قرار گرفت. ایزوترم های جذبی فرندلیچ، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ مورد بررسی قرار گرفت و صحت و دقت روش در شرایط بهینه بررسی گردید. پارامترهای ترمودینامیکی مختلف مانند انرژی ازاد گیپس، آنتروپی و آنتالپی محاسبه وبا هم مقایسه شد. همچنین مدل های سینتیکی الویچ نفوذ درون ذره ای، سینتیک درجه اول و دوم مورد بررسی قرار گرفت. همان طور که نتایج نشان می دهد جذب رنگ مذکور گرماگیر و خود به خودی است و حذف آنها بر روی کربن فعال و کربن نانو لوله از سینتیک درجه دوم تبعیت می کند.

طراحی و بررسی اثر نانو لوله کربن چند دیواره بر عملکرد الکترود خمیرکربن اصلاح شده یون یدید مبتنی بر آهن(ii) فتالوسیانین و کاربرد پلی ]5-(4-بنزیل آکریل آمید)-10، 15، 20-تریس(4-بنزیل آمین) پورفیرین به عنوان حامل خنثی برای ساخت الکترود خمیر کربن گزینش گر مس(ii) و بررسی اثر نانولوله کربن چند دیواره بر پاسخ الکترود و اصلاح شیمیایی نانو لوله کربن چند دیواره با یک شیف باز جدید به عنوان حامل برای تهیه الکترود خمیر کربن گزینش گر روی(ii) و آلومینیوم(iii) و استخراج وپیش تغلیظ یون های فلزی مس، سرب، نیکل، روی، کبالت و آهن به وسیله سیلیکاژل اصلاح شده با 4-(2-(2و 6و 7-تری اکسا-1-سیلا-بی-سیکلو]2و2و1[هپتان-1-ایل)اتیل) مورفولین (n-پروپیل مورفولین) (sbnpm) در قسمت اول این تحقیق یک الکترود خمیر کربن گزینش گر یون یدید با قرار دادن آهن(ii)فتالوسانین به عنوان حامل جدید درون ماتریکس خمیر کربن گزارش شده است. برای دست یافتن به پاسخ نرنستی در محدوده وسیعی از دامنه خطی، تأثیرمقدار اجزاء خمیر کربن از جمله متیل تری اکتیل آمونیوم کلراید به عنوان افزودنی یونی، آهن(ii)فتالوسیانین، نیوجل، پودر گرافیت، نانو لوله کربن چند دیواره با روش بهینه ‏سازی تک عاملی بررسی شد و مقادیر بهینه آن ها به ترتیب غبارت است از 8/4 ، 0/8، 60، 300، 50 میلی گرم. پاسخ الکترود تهیه شده با شرایط بهینه به یون یدید در دامنه 1-10×0/1-7-10×0/5 مولار خطی بوده و حد تشخیص، و شیب نرنستی این الکترود به ترتیب 7-10×0/4 مولار و 02/58 میلی ولت بر دهه غلظت می باشد. پاسخ الکترود در دامنه ph 5/11-0/3 مستقل از غلظت است.این الکترود دارای زمان پاسخ کمتر از 20 ثانیه می باشد و می تواند حدود 5/2 ماه مورد استفاده قرار گیرد. ضرایب گزینش گری این الکترود با استفاده از روش محلول های مجزا (ssm) و روش غلظت ثابت یون مزاحم (fim) مورد ارزیابی قرار گرفت. در قسمت دوم تحقیق، یک پلیمر پورفیرین جدید سنتز و ساختار آن توصیف شد سپس این ماده جدید برای ساخت الکترود خمیر کربن گزینش گر یون مس(ii) مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر اجزای مختلف خمیر کربن از جمله سدیم تترا فنیل بورات (natpb)، یون پذیر، نانو لوله کربن چند دیواره و روغن نیوجل بر روی پاسخ الکترود مورد بررسی قرار گرفته و بهینه شد. مقادیر بهینه ترکیب اجزاء خمیر کربن شامل گرافیت: نیوجل: حامل:natpb : mwcnt به ترتیب برابر با 150: 0/30: 0/7: :0/3 و 20 میلی گرم می باشد. الکترود تهیه شده با ترکیب اجزای بهینه دارای پاسخ نرنستی با دامنه خطی 1-10×0/1-8-10×0/1 مولار با شیب نرنستی84/29میلی ولت بر دهه غلظت یون مس می باشد. الکترود ساخته شده دارای خصوصیات خوبی از جمله حد تشخیص پایین 9-10×5/8 مولار، دامنه ph مناسب 5/5-5/2 و زمان پاسخ کوتاه کمتر از 2 ثانیه و طول عمر کافی (3 ماه) می باشد. در نهایت، الکترود ساخته شده به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری یون مس موجود در انواع مختلف نمونه های حقیقی و به عنوان الکترود شناساگر درتیتراسیون های پتانسیومتری یون مس مورد استفاده قرار می گیرد. در قسمت سوم این تحقیق سطح نانو لوله کربن چند دیواره از طریق کوپل با حد واسط تری متوکسی سیلیل پروپیل آمین (tmspa) و 2-هیدروکسی بنزآلدهید (2-hba) بهینه و اصلاح شد و سپس خصوصیات ساختاری این ترکیب توسط طیف ft-ir مورد بررسی قرار گرفت. این ماده جدید (mwcnt-spimp) در ماتریکس الکترود خمیر کربن نسبت به یون های روی(ii) و آلومینیوم(iii) (در مقادیر متفاوت) گزینش پذیر است. تأثیر اجزای مختلف از قبیل پودر گرافیت، مقدار حامل (mwcnt-spimp)، سدیم تترا فنیل بورات (natpb)، نوع و مقدار نرم کننده بر روی پاسخ الکترود مورد بررسی قرار گرفت و مقادیر بهینه گرافیت: حامل: افزودنی یونی: نیوجل عبارت است از: 150/75/4/30 میلی گرم برای الکترود گزینش گر روی و 150/100/9/40 میلی گرم برای الکترود گزینش گر آلومینیوم. هر دو اکترود ساخته شده در شرایط بهینه دارای پاسخ خطی در محدوده 1-10×0/5-7-10×0/1 مولار و زمان پاسخ حدود 5 ثانیه و طول عمر حدود 4 ماه می باشند. حد تشخیص برای الکترود گزینش گر روی 8-10×0/7 مولار و برای الکترود گزینش گر آلومینیوم 8-10×5/8 مولار می باشد. پاسخ الکترود گزینش گر روی در محدوده ph 5/6-5/3 و پاسخ اکترود گزینش گر آلومینیوم در محدوده ی ph 0/7-5/3 مستقل از غلظت می-باشد. این الکترود ها برای تعیین مقدار یون روی(ii) در نمونه های حقیقی کرم زینک اکساید و کرم سوختگی و مقدار یون آلومینیوم(iii) در نمونه های آب رودخانه و آب چاه به کار برده شد و به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری یون های روی(ii) و آلومینیوم (iii) توسط edta به کار برده شدند. در قسمت چهارم یک روش ساده و گزینش گر به منظور پیش تغلیظ یون های فلزی سرب(ii)، نیکل(ii)، مس(ii)، آهن(iii)، روی(ii) و کبالت(ii) بر روی n-پروپیل مورفولین نشانده شده بر سیلیکاژل (sbnpm) ارایه شده است. فلزات قرار گرفته بر فاز جامد با استفاده از 6 میلی لیتر اسید نیتریک 5 مولار شسته شدند اثر پارامتر های تجزیه ای از جمله ph و حجم محلول آنالیت مورد بررسی قرار گرفت. درصد بازیافت فلزات بالاتر از 96% بوده و این روش به طور موفقیت آمیز برای ارزیابی فلزات موجود در عصاره هلو و برگ تربچه مورد استفاده قرار گرفت.

در قسمت اول این تحقیق یک الکترود جدید خمیر کربن گزینش گر یون مس(ii) با قرار دادن لیگاند بیس(2-هیدروکسی استوفنون)7،4،1-دی اتیلن تری آمین (adezedp) به عنوان حامل جدید درون ماتریکس خمیر کربن گزارش شده است. اثر متغیر های مختلف از قبیل سدیم تترا فنیل بورات، حامل بیس(2-هیدروکسی استوفنون)7،4،1-دی اتیلن تری آمین (adezedp) ، نیوجل، پودر گرافیت، مقدار نانو لوله کربن چند دیواره ، نانو ذرات پالادیوم، اکسید کادمیم و سولفید کادمیم تثبیت شده بر روی کربن فعال بر روی پاسخ الکترود با روش بهینه ‏سازی تک عاملی بررسی و بهینه شد. در شرایط بهینه الکترود خمیر کربن، خمیر کربن حاوی کربن نانو لوله، خمیر کربن حاوی کربن نانو لوله و سولفید کادمیم، خمیر کربن حاوی کربن نانو لوله و اکسید کادمیم و خمیر کربن حاوی کربن نانو لوله و نانو ذرات پالادیم به ترتیب دارای پاسخ خطی در دامنه 7-10×0/5 تا 1-10×0/1 ، 7-10×0/1 تا 1-10×0/1، 8-10×0/5 تا 1-10×0/1، 7-10×0/1 تا 1-10×0/1، 8-10×0/1 تا 1-10×0/1 مولار و شیب نرنستی برابر: 3/1 ± 84/28، 5/1 ± 28/28، 9/1 ± 46/23، 7/1 ± 28/29 و 6/1 ± 16/29 میلی ولت بر دهه غلظت می باشد. رنج وسیع کاربرد ph (5-2) زمان پاسخ سریع (6 ثانیه) و طول عمر موثر (3 ماه) اشاره به سودمندی الکترود های پیشنهادی برای ارزیابی مقدار یون مس (ii) در حالات مختلف دارد. در قسمت دوم این تحقیق سطح نانو لوله کربن چند دیواره با واکنش شیمیایی بین حد واسط تری متوکسی سایلیل پروپیل اتیلن دی آمین (tmspeda) و 2-هیدروکسی بنزآلدهید (2-hba) بهینه و اصلاح شد. خصوصیات ساختاری این ترکیب توسط طیف sem, ft-ir وbet مورد بررسی قرار گرفت. این ماده جدید (mwcnt-spedimp) در ماتریکس الکترود خمیر کربن نسبت به یون مس(ii) گزینش پذیر است. تأثیر اجزای مختلف از قبیل پودر گرافیت، مقدار حامل (mwcnt-spedimp)، سدیم تترا فنیل بورات (natpb)، مقدار نرم کننده و نانو ذرات نقره تثبیت شده بر روی کربن فعال بر روی پاسخ الکترود مورد بررسی قرار گرفت و بهینه شدند. پاسخ خطی اکترود های گزینش گر یون مس (ii) در شرایط بهینه بترتیب در محدوده 1-10×0/5-6-10×0/5 مولار و 1-10×0/5-7-10×0/5 مولار و با شیب 93/29 و 11/29 میلی ولت بر دهه غلظت می باشند.

در قسمت اول این تحقیق، از روش میکرواستخراج مایع-مایع پراکنده کننده برای استخراج رنگ متیل رد، استفاده شد.در این روش میکرواستخراج، یک ترکیب مناسب از اتانول (حلال پراکنده کننده) و کلروفرم (حلال استخراج کننده) به سرعت به لوله آزمایش با ته مخروطی شکل که حاوی محلول متیل رد است،وارد می شود که در پی آن یک محلول ابری شکل می گیرد که بعد از سانتریفیوژ آن، فاز ته نشین شده در معرض هوای آزاد قرار می گیرد تا حلال آلی آن تبخیر شود. رنگ خشک شده در متانول حل شده و به وسیله طیف نورسنجی اندازه گیری می شود.متغیر هایموثر بر میزان استخراج شامل نوع و حجم حلال استخراج کننده، نوع و حجم حلال پراکنده کننده، ph محلول نمونه و غلظت نمک بررسی شد. شرایط بهینه برای این متغیرهاعبارت است از؛ حلال استخراج: 90 میکرولیتر کلروفرم؛ حلال پراکنده کننده: 4/1 میلی لیتر اتانول؛ 3 :ph و کلرید سدیم: 4 درصد وزنی- وزنی. گستره خطی این روش 8-01/0 میلی گرم بر لیتر و حد تشخیص آن 007/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمده است. در پایان از این روش برای اندازه گیری رنگ متیل رد در آب های مختلف استفاده شد. در قسمت دوم تحقیق، از نانوذرات هیدروکسید روی تثبیت شده بر روی کربن فعال به عنوان یک جاذب جدید و کربن نانولوله چند دیواره برای حذف رنگ بروموتیمول بلو استفاده شد. پارامتر های موثر بر کارایی این دو جاذب برای حذف این رنگ شامل ph ، دما ، غلظت رنگ، مقدار جاذب و زمان تماس جاذب با محلول رنگ بررسی شد. آزمایش ها نشان دادند که این فرایند وابستگی شدیدی به ph دارد. مقادیر محاسبه شده انرژی آزاد جذب (مقدار منفی انرژی آزاد گیبس)، آنتالپی (?h°) و آنتروپی(?s°)نشان داده است که فرایند جذب خودبه خودی است و نیز مقادیر مثبت?h° بیانگر گرماگیر بودن واکنش می باشد.