در این پایان نامه ذخیره سازی الکتروشیمیایی گاز هیدروژن در نانولوله های چند دیواره مورد بررسی قرار گرفت و در این راستا جهت افزایش تخلخل و ایجاد فضاهای بیشتر نانوذرات نیکل و پلاتین به روش رسوبگذاری الکتروشیمیایی روی سطح نانولوله های کربنی رسوب داده شدند. همچنین به روش electroless deposition نیز نانوذرات نیکل روی سطح نانولوله های کربنی چند دیواره رسوب داده شدند و اثر الکتروکاتالیستی این نانوذرات بر روی رفتار الکترود بررسی گردید. جهت بررسی ذخیره سازی الکتروشیمیایی گاز هیدروژن از یک سیستم سه الکترودی، که شامل الکترود کار (ماده نانوکامپوزیتی)، کمکی (فلز پلاتین) و مرجع (نقره-کلرید نقره) است استفاده گردید. - همچنین در این پایان نامه از یک ماده رزین پلیمری جهت ساخت الکترود استفاده شد. جهت تهیه ماده الکترودی، این ماده با نانولوله های کربنی چند دیواره به نسبت70-40 درصد وزنی مخلوط گردید. برتری این ماده نسبت به ماده های استفاده شده در تحقیقات حفظ طول عمر مفید و ظرفیت جذب بالای آن می باشد. - طبق بررسی های صورت گرفته، جریان های جذب و واجذب گاز هیدروژن در مقایسه با تحقیقات انجام شده در این زمینه افزایش چشمگیری داشته است. - طبق نتایج به دست آمده، رسوب نانوذرات نیکل و پلاتین سبب بهبود عملکرد الکترود شده و در شدت جریان های جذب و واجذب گاز هیدروژن افزایش قابل ملاحظه ای مشاهده گردید. - رسوب نانوذرات نیکل به روش electroless deposition نیز سبب بهبود شدت جریان های جذب و واجذب گاز هیدروژن گردید. این امر دلیلی بر رفتار الکتروکاتالیستی نانوذرات نیکل روی سطح الکترود می باشد. - تصاویر tem گرفته شده، بیانگر توزیع یکنواخت نانوذرات نیکل روی سطح نانولوله های کربنی چند دیواره است. - با توجه به بررسی های انجام گرفته مکانیسم واکنش های انجام شده در الکترولیت و روی سطح الکترود در حین جذب و واجذب به دست آمد. طبق ولتاموگرام های به دست آمده، فرآیند جذب از مکانیسم جذبی و فرآیند واجذب از مکانیسم نفوذی پیروی می کند. - جهت بررسی دقیق تر رفتار الکترود، تکنیک طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. - سطح فعال و ضریب نفوذ گاز هیدروژن نیز با استفاده از معادله کاترل محاسبه گردید. همچنین ضریب نفوذ گاز هیدروژن در الکترود حاوی نانوذرات نیکل محاسبه گردید.

روش میکرو استخراج فاز مایع - مایعات یونی در دمای کنترل شده ، یک روش ساده و سریع برای استخراج و پیش تغلیظ یون های فلزی است که دراین تحقیق برای حذف مس در نظر گرفته شده است . برای این کار ، 2و9-دی متیل – 1و10- فناترولین (nc) به عنوان لیگاند و 1- هگزیل – 3 – متیل ایمیدازولیوم هگزا فلورو فسفاتc6mim][pf6]] به عنوان حلال استخراج کننده استفاده شد . اندازه گیری ها با استفاده از طیف سنجی نوری جفت شده پلاسمای القای (icp_oe) انجام شده است و کل زمان آزمایش 15 دقیقه می باشد . با استفاده از این شرایط در شرایط مطلوب ، قادر به حذف cu+ در محدوده غلظتی 1.0 ± 0.01µgml-1 0.05µgml-1 50.0 ±با rsd 0.60 % (n=10) هستیم . تحمل بالای این روش به یون های همراه نشان داد که می توان از آن به عنوان حذف موفق مس در نمونه های آب استفاده کرد . در کار دوم یک حسگر جدید پاپتود برای تعیین یون کبالت بر اساس تغییر در رنگ 4– (2 – پیریدیل آزو)ریزورسینول (par) نارنجی است ، که در اثر تشکیل کمپلکس با کبالت ، قرمز - قهوه ای می شود . در سنسور پیشنهادی ، par برروی کاغذ tlc به عنوان سوبسترا قرار می گیرد و با اضافه کردن غلظت های مختلف از یون کبالت میزان تغییر رنگ بررسی می گردد . این تغییر رنگ با استفاده از نرم افزار خاصی آنالیز می شود و متناسب با غلظت یون کبالت می باشد . در شرایط مطلوب ، رنج خطی این روش به ترتیب 100-10 و حد تشخیص آن 9.49 µgml-1 و 7.92 µgml-1 برای رنگ قرمز و سبز است.همچنین انحراف استاندارد نسبی 0.25% برای فاکتور قرمز و 0.53% برای فاکتور سبز (n=10) می باشد. از این روش برای تعیین میزان کبالت در نمونه های آب معدنی استفاده شده است.

گاز متان یکی از مهمترین گازها برای کاربرد های خانگی و صنعتی می باشد. از آنجایی که متان به شدت اشتعال زا می باشد، ساخت و توسعه حسگر گاز متان بسیار مهم می باشد. این حسگر مورد نیاز صنعت نفت و گاز کشور می باشد. از میان انواع حسگرهای گاز متان، حسگرهای بر پایه اکسیدهای فلزی قدرت انتخاب پذیری بالایی نسبت به انواع دیگر حسگرها دارند. مهم ترین نوع حسگرهای اکسید فلزی از نقطه نظر کاربردهای عملی حسگر های بر پایه اکسید قلع می باشند که از تغییر رسانایی مواد نانو ساختاری برای آشکارسازی ترکیبات گازی کاهنده موجود در هوا در دماهای مختلف استفاده می کنند. ویژگی های کاربردی حسگرهای گازی بر پایه اکسید فلزی را نه تنها با مناسب کردن سایز کریستالی اکسیدهای فلزی بلکه با اضافه کردن فلزات واسطه به عنوان کاتالیست برروی ماتریس اکسید فلزهای نانو کریستالی می توان بهبود بخشید . در این پایان نامه ابتدا پاسخ نانو ذرات اکسید قلع به عنوان ماده حساس به گاز متان مورد بررسی قرار گرفت، سپس برای بهبود حساسیت و همچنین کاهش دمای عملکرد حسگر از فلز تنگستن و ترکیب کاربید تنگستن به عنوان ناخالصی در ماده حساس استفاده شد. با بررسی پاسخ حسگر و دمای عملکرد شاهد بهبود این دو پارامتر با اضافه کردن ناخالصی به اکسید قلع بودیم.در ادامه با تغییر نسبت وزنی ناخالصی های اضافه شده، درصد بهینه ای که بیشترین حساسیت را به گاز متان نشان داد،بدست آوردیم. اثرات تغییر دما و غلظت گاز متان نیز بر روی پاسخ حسگر و پارامترهای دیگر حسگر مانند زمان پاسخ و برگشت، تکرارپذیری و پاسخ حسگر به دیگر گازها مورد بررسی قرار گرفت.