روشهای اکسایش فوتوکاتالیتیکی و نقش سیستم های مزوپورسی حاوی فتالوسیانین ارائه می شود. در قسمت سوم رساله، برای تخریب رنگدانه ها آزمایش شد. سه رنگدانه ی مختلف، متیلن بلو، almcm- نقش فضای داخلی مزوپورس 41 دارای سورفکتانت و عاری از سورفکتانت برجذب شدند. از almcm- 6 و تیونین در ساختار مزوپورس 41 g رودامین mcm- استفاده شد. مقرهای تبادل یونی در ساختار mcm- روش تبادل یونی برای ورود رنگدانه ها به داخل ساختار 41 حاوی سورفکتانت almcm- 41 قبل از برجذب رنگدانه ها از طریق جایگزینی همریختی با آلومینیوم ایجاد می شود. 41 موجب عدم پایداری و تخریب رنگدانه ی متیلن بلو پس از ورود رنگدانه به داخل ساختار شد. تخریب این رنگدانه، گونه های almcm- حدواسطی را ایجاد می کند که بصورت فرمهای متیل زدایی شده ی رنگدانه ی متیلن بلو برروی سطح 41 برجذب می شوند. در قسمت چهارم رساله، فعالیت فوتوکاتالیتیکی کبالت فتالوسیانین سولفونه شده تثبیت شده برروی سطح برای تخریب 2و 4- دی کلروفنل و 4- کلروفنل در محلول آبی بررسی شد. تثبیت آنیون کبالت فتالوسیانین mcm-41 از طریق عامل دار کردن مزوپوس با 3- آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان انجام شد. mcm- سولفونه شده به دیواره های 41 پراش پرتو ایکس، برجذب فیزیکی نیتروژن، اسپکتروسکوپی بازتابشی انتشاری، توزیع انرژی پرتو ایکس و اسپکتروسکوپی تبدیل فوریه ی زیر قرمز برای بررسی خصوصیات ساختاری و شیمیایی محصول استفاده شدند. کارایی فوتوکاتالیست تهیه شده و مرئی آزمایش شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که فوتوکاتالیست برای تخریب uv-a برای تخریب کلروفنلها با تابش 2و 4- دی کلروفنل و 4- کلروفنل بسیار فعال عمل می کند. واکنشهای تخریب از نوع درجه اول می باشند و ثابتهای سرعت مشاهده شده با تغییر غلظت کلروفنلها تغییر می کنند. بازیابی کاتالیست بررسی شد. حدواسط های واکنش با کروماتوگرافی حاوی مقادیر مختلفی از کبالت tio گازی متصل به اسپکترومتر جرمی شناسایی شدند. در قسمت پنجم رساله، نانوذرات 2 فتالوسیانین سولفونه شده سنتز شدند. فوتوکاتالیستهای تهیه شده با پراش پرتو ایکس، برجذب فیزیکی نیتروژن، اسپکتروسکوپی بازتابشی انتشاری، میکروسکوپ الکترونی عبوری، آنالیز گرماگرانی سنجی و اسپکتروسکوپی تبدیل فوریه ی به سطح so2-o-tio زیر قرمز بررسی شدند. نتایج نشان داد که کمپلکس کبالت فتالوسیانین سولفونه شده از طریق پیوند 2 خالص نشان دادند که tio متصل شده است. کاتالیست ها کارایی بالایی را برای تخریب 2و 4- دی کلروفنل نسبت به 2 tio2 برای تولید tio این می تواند به همیاری دو جزء فوتوکاتالیست: کمپلکس کبالت فتالوسیانین سولفونه شده و نیمه رسانای 2 2% وزنی از کمپلکس کبالت فتالوسیانین سولفونه شده بالاترین / گونه های فعال نوری نسبت داده شود. فوتوکاتالیست حاوی 24 فعالیت فوتوکاتالیتکی را برای تخریب 2و 4- دی کلروفنل نشان داد. سینتیک واکنشها از درجه صفر است و ثابت سرعتهای مشاهده شده با غلظت اولیه ی 2و 4- دی کلروفنل تغییر می کند. بازیابی فوتوکاتالیست پس از 5 بار استفاده نشان داد کارایی آن به 60 % کارایی اولیه می رسد. اگزالیک اسید و مالئیک اسید از گونه های حدواسط اصلی در مرحله ی نهایی فرایند تخریب هستند که با کروماتوگرافی گازی متصل به اسپکترومتر جرمی شناسایی شدند.

معمولا گرمادهی برای خارج کردن سورفکتانت از ساختار مزوپورس mcm-41 انجام می شود. این روش اغلب موجب صدمه به ساختار می شود. روش تبادل یونی توسط آمونیوم نیترات یکی از روشهای دیگر برای خارج کردن همه یا بخشی از سورفکتانت از ساختار می باشد. در کار حاضر با تغییر پارامترهای زمان تماس، دما و غلظت آمونیوم نیترات در فرآیند تبادل یونی، مقادیر متفاوتی از سورفکتانت (ستیل تری متیل آمونیوم برمید) از ساختار مزوپورس های mcm-41 و almcm-41 خارج می شوند. جاذب حاصل برای برجذب کنگورد که رنگدانه ای آلاینده محیط زیست است، بررسی می شود. بررسی ها توسط یک اسپکتروفتومتر uv-vis انجام می شود. در ph های خیلی اسیدی (3< ) کنگورد رسوب می کند. مطالعات برجذب در ph=7 انجام شد. نتایج نشان می دهد در غلظتهای کمتر آمونیوم نیترات که سورفکتانت کافی برای تشکیل نیم-مایسل (hemi-micelle) یا مایسل باقی می گذارد، مقدار برجذب کنگورد بیشتر است. ورود آلومینیوم به ساختار مزوپورس (almcm-41) مقدار برجذب کنگورد را در شرایط مشابه نسبت به mcm-41 افزایش می دهد. برجذب ها از همدمای مدل لانگمویر تبعیت می کنند.

رنگدانه ها با ایجاد تولیدات رنگی باعث زیباتر شدن جهان میشوند ولی می توانند مشکلات زیادی را برای محیط زیست ایجاد کنند. بنابراین لازم است روش تصفیه ای که ارزان و موثر باشد برای رنگزدایی پسابهای صنایع نساجی یافت شود. بر جذب فرایند جداسازی موثر با کاربرد های گسترده به ویژه برای حذف آلاینده ها (شامل رنگدانه ها) از پساب ها می باشد. نانوذرات دارای ظرفیت برجذبی بالا، عملکرد ساده و سریع می باشد. در کار حاضر، انواع جاذب های tio2با سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات (sds) اصلاح و برای حذف رنگدانه کاتیونی متیلن بلو (mb) از محلولهای آبی آزمایش شدند. جاذبهای tio2تجاری(degussa p25)،tio2سنتز شده از طریق گرمابی و نانوذرات tio2 تهیه شده در آزمایشگاه مواد اولیه برای اصلاح بودند.ویژگی های ساختاری و فیزیکی شیمیایی آنها با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس (xrd)، اسپکتروسکوپی uv-vis، حفره سنجی (bet)، اسپکتروسکوپی زیر قرمز تبدیل فوریه (ftir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و تجزیه گرمایی (tga) انجام شد. تاثیر پارامترهای تجربی مختلف مانند زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اولیه متیلن بلو و ph در حذف رنگدانه مطالعه شد. همدماهای تعادلی برای برجذب متیلن بلو بر اساس مدلهای لانگمویر و فرندلیچ بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان داد که برجذب رنگدانه mb بر روی نانوذرات tio2 اصلاح شده با sds بسیار بیشتر از نمونههای دیگر است.

تیتانیم دی اکسید (tio2) در زمین? تخریب آلاینده های موجود در آب به عنوان یک فوتوکاتالیست موثر بسیار مورد توجه است. در سالهای اخیر تثبیت فوتوکاتالیستها بر روی کانیهای مختلف برای بهبود عملکرد آنها گزارش شده است. در کار حاضر کامپوزیتهای دو جزئی با افزایش tio2 به کائولن و سه جزئی با افزایش tio2 و تنگستوفسفریک اسید (tpa) به کائولن تهیه شدند. کامپوزیتهای tio2-kaolin وtpa-tio2-kaolinبا مقادیر متفاوتی از tio2 و tpa در کائولن به روش رسوبدهی شیمیایی و با استفاده از کائولن خام، تیتانیم تترا کلراید و تنگستوفسفریک اسید تهیه شدند.خواص و ویژگیهای این فوتوکاتالیستها با استفاده از تکنیکهای پراش سنجی پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، آنالیز پاشند? پرتو ایکس (edx)، اسپکتروسکوپی زیر قرمز (ir)، تیتراسیون پتانسیومتری سنجش ph در نقط? بار صفر و سنجشگر مساحت سطح (bet) مطالعه و بررسی شدند. اصلاح ساختار کائولن با وارد کردن tpa-tio2 به ساختار سبب بهبود خصوصیات برجذب و فوتوکاتالیستی آنها می شود. کامپوزیتها جهت حذف رنگدان? کاتیونی متیلن بلو در آب آزمایش شدند. درکامپوزیتهایtio2-kaolin با افزایش میزان تیتانیم دی اکسید از ظرفیت برجذب کاسته شده ولی فعالیت فوتوکاتالیستی افزایش می یابد. در کامپوزیتهای سه جزئی با افزایش tpa نقط? بار صفر کامپوزیت به طرف ph های پایینتر جابجا شده و موجب افزایش ظرفیت برجذب متیلن بلو می شود.

در این رساله نانو ذرات نیم رساناهای تیتانیوم دی اکسید (tio2)، زیرکونیوم دی اکسید (zro2)و روی اکسید (zno) با روش سل-ژل بر روی الیاف پلیمری سلولزی، پلی آکریلونیتریل و پشمی جهت مطالعه خواص خود تمیز شوندگی فوتوکاتالیزوری سنتز گردید. همچنین نانو ذرات tio2 دوپ شده با یون های نقره و زیرکونیوم بصورت جداگانه و همزمان بر روی الیاف سلولزی و پلی آکریلونیتریل جهت مطالعه بهبود فعالیت فوتوکاتالیزوری سنتز شد. نانو ذرات پودری zno و zno دوپ شده با تنگستن، لانتانیوم، زیرکونیوم و zno دوپ شده همزمان با لانتانیوم و زیرکونیوم نیز سنتز گردیدند. نمونه های سنتز شده با تکنیک های مختلفی نظیر پراش اشعه ایکس (xrd)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی پاشندگی انرژی اشعه ایکس (eds)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف سنجی باز تابش انتشاری (drs)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga) و آنالیز مساحت سطح (bet) شناسایی و مشخصه یابی شدند. رنگینه های متیلن بلو و اوزین y برای تخریب فوتوکاتالیزوری تحت تابش نور در ناحیه فرابنفش-مرئی بکار گرفته شدند و جهت مطالعه خود تمیز شوندگی فوتوکاتالیزوری الیاف اعمال شده، از روش طیف سنجی باز تابش انتشاری در فاز جامد استفاده گردید. مطالعات پراش اشعه ایکس نشان داد که فرم آناتاز برای tio2 و ورتزیت برای zno در تمام نمونه های دوپ نشده و دوپ شده بدست آمده است. اندازه نانو ذرات تولید شده در ارتباط با مساحت سطح زیاد و تاثیر مواد دوپ کننده شرایط خوبی را برای بهبود فعالیت فوتوکاتالیزوری ایجاد کرده است. در نمونه های دوپ شده و دوپ شده همزمان، فعالیت فوتوکاتالیزوری بیشتری در مقایسه با نمونه های دوپ نشده مشاهده شده است. نمونه های دوپ شده همزمان، بیشترین فعالیت فوتوکاتالیزوری را بدلیل اثر همکوشی یون های دوپ کننده نشان داده اند. این نتایج نشان می دهد که اصلاح نانو نیم رساناها با فرآیند دوپ شدن هم زمان یک فرآیند موثر برای افزایش فعالیت فوتوکاتالیزوری می باشد. از طرفی توسعه و گسترش مواد با خصلت خود تمیز شوندگی نظیر الیاف خود تمیز شونده می تواند به لحاظ کاربردهای عملی و صنعتی حائز اهمیت باشد.

امروزه تحقیقات در حال رشدی در مورد پلیمرهای قالب مولکولی که انتخابگری و میل ترکیبی زیادی برای مولکول های از پیش تعیین شده (قالب) ارائه می دهند، مشاهده می شود. در این تحقیقات، حسگرهای پتانسیومتری بر پایه پلیمر قالب شده غیر کووالانسی، برای تشخیص و تعیین سولفامتوکسازول در داروی خالص و شکل دارویی قرص، ساخته شد. سولفامتوکسازول یکی از آنتی بیوتیک های دسته ی سولفانامید می باشد. این دارو بیشتر در درمان مالاریا، ایدز، عفونت های انگلی و ادراری مورد استفاده قرار می گیرد. پلیمر قالب مولکولی با پلیمریزاسیون رسوبی، با استفاده از سولفامتوکسازول به عنوان مولکول قالب، متاکریلیک اسید به عنوان مونومر عاملی و اتیلن گلیکول دی متاکریلات به عنوان عامل اتصال عرضی دهنده، سنتز شد. حسگرها با پراکنده کردن ذرات پلیمر قالب شده سولفامتوکسازول در پلاستی سایزر دی بوتیل سباکات و جاسازی آن در ماتریس پلی وینیل کلرید ساخته شد. برای ساخت الکترود خمیر کربنی، پلیمر فالب مولکولی با پودر گرافیت، روغن پارافین و ماده افزودنی مخلوط شد. الکترود خمیر کربن ساخته شده توسط روش تاگوچی بهینه شد. عملکرد این دو نوع الکترود با یکدیگر مقایسه گردید. اثر پارامترهای مختلف مانند ترکیب درصد غشاء، طبیعت و مقدار پلاستی سایزر، مقدار پودر گرافیت، اثر ماده ی افزودنی، اثر ph، حلال های غیر آبی و دما بر پاسخ حسگرهای مربوطه مورد بررسی قرار گرفتند. ضرایب گزینش پذیری این الکترودها با استفاده از روش های پتانسیل انطباق یافته و محلول مجزای اصلاح شده اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که این الکترودها، گزینش پذیری نسبتاً خوبی را در حضور داروها و یون های مختلف نشان می دهند. محدوده ی خطی دو الکترود 3-10 × 0/1 - 7-10 × 0/1 مولار است. در الکترود قالب مولکولی بر پایه ی غشا pvc والکترود خمیر کربنی به ترتیب پاسخ نرنستیmv/decade 3/58 و 2/57 می-باشد. حد تشخیص 8-10 × 3/6 و 8-10 × 0/4 مولار می باشد. زمان پاسخ سریع (حدود 10 ثانیه) و پایداری دراز مدت رضایتبخش از خصوصیات حسگرهای پیشنهادی می باشد. حسگرها در حلال های غیر آبی و همچنین به عنوان الکترودهای شناساگر در تعیین سولفامتوکسازول در ترکیبات دارویی، نمونه های غذایی و پلاسمای خون مورد استفاده قرار گرفت.

در تحقیق حاضر کمپلکس کبالت فتالوسیانین سولفونه به سه روش مختلف برروی سطح مزوپور mcm-41 اصلاح شده با آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان تثبیت شد. در روش اول اصلاح mcm-41 با aptms و سپس افزایش copcs را به مزوپور اصلاح شده انجام می شود، در روش دوم به این صورت عمل می شود که اصلاح mcm-41 با aptms همزمان با خارج سازی سورفکتانت می باشد که روش مستقیم نامیده می شود. در روش سوم ابتدا copcs-aptms تهیه و سپس با واکنش دهی آن با mcm-41 فوتوکاتالیست مورد نظر سنتز می شود. فوتوکاتالیست سنتز شده با روش های مختلف بررسی شده و برای تخریب فوتوکاتالیتیکی 2و4- دی کلروفنل به کار برده می شوند. نتایج نشان داد اصلاح mcm-41 به روش مستقیم و تهیه فوتوکاتالیستی که عامل دار کردن آن همزمان با خروج سورفکتانت انجام می گیرد فوتوکاتالیست فعال تری را به دست می دهد مشروط بر آنکه یک مرحله خالص سازی سوکسله را طی کند.

tio2ماده ای پر مصرف در زمینه های گوناگونی از جمله تهیه کاتالیست ها، سنسورها، ابزارهای فتو الکتریکی وغیره می باشد. در تحقیق حاضر، نانوذرات tio2 به روش متداول گرمآبی سنتز شد و نقش عواملی چون حجم حلال و ph محیط در نوع فاز ساختاری بررسی شد. به علاوه tio2 مزوحفره با استفاده از دو نوع قالب جهت دهنده ساختاری نیز تهیه شد. خصوصیات ساختاری کاتالیست های تهیه شده با استفاده از تکنیک های xrd، betو sem بررسی شد. کارایی کاتالیست های تهیه شده برای تخریب 2و4- دی کلروفنل آزمایش شد. عملکرد کاتالیست هایی که در حضور امواج فراصوت تهیه شده اند در مقایسه با آنهایی که در غیاب سونولیز سنتز شده اند بهتر است. به طور کلی مساحت سطح نمونه های سنتز شده در حضور امواج فراصوت بیشتر است و کاهش مقدار 2و4- دی کلروفنل در نیم ساعت اول آزمایش فوتوکاتالیتیکی در تاریکی نشانه برجذب آنها بر روی فوتوکاتالیست است. مقدار قالب آلی کوپلیمر پلورونیک p123 در ترکیب سنتز شده بر میزان تشکیل فاز های روتیل و آناتاز در کاتالیست موثر است و مقدار بهینه آن برای تشکیل فاز آناتاز خالص، فوتوکاتالیست فعال تری بدست می دهد.

در این پژوهش، حسگر پلیمر رسانای اصلاح شده با رنگینه ی آنیونی سانست یلو (sy)به عنوان یک حسگر پتانسیومتری حساس برای اندازه گیری مس(ii)، ساخته شده است. اثر پارامتر های مختلف مانند تاثیر نوع پلیمر رسانا، غلظت رنگینه ی سانست یلو، اثر ph، روش تولید پلیمر و اثر دما روی پاسخ حسگر مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی ها نشان داد که الکترود ساخته شده در گستره غلظتی2-10 × 1.0 تا5- 10 × 1.0 مولار مس(ii)، پاسـخ خـطی نشان داده و حد تشخیص آن برابر6-10 × 7.42 مولار است. ایـن حسـگر زمـان پاسخ کـوتاه در حـدود 15 ثـانیه بـرای4-10 × 1.0برای مس(ii) دارد و می توان آن را به مدت 2 ماه بدون تغییر قابل توجهی در شیب نرنستی اکترود ( 32mv/decade) استفاده کرد. ضریب گزینش پذیری به وسیله روش محلول مجزا (ssm) اندازه گیری شده که نشان دهنده گزینش پذیری مطلوب در مقابل بعضی از یون های متداول است. همچنین ضریب دمایی الکترود نیز محاسبه گردید(0.00168v/c) که مقدار کوچکی می باشد که نشان دهنده ی پایداری دمایی پاسخ الکترود می باشد.