از زمان کشف پلیمرهای هادی این مواد کاربردهای روزافزونی در شاخه های مختلف تکنولوژی مانند فلزی کردن دی الکتریک ها، باتری های اولیه، ثانویه و پوششهای آنتی استاتیک، محافظ های الکترومغناطیسی و سیستم های الکتروکرومیک پیدا کرده اند. یکی از خواص بسیار جالب پلیمر های هادی قدرت کاتالیز کردن بعضی از واکنش های الکتروشیمیایی است. یک لایه نازک پلیمر هادی رسوب کرده روی سطح ماده زمینه الکترود قادر به افزایش سینتیک فرایند های الکتروشیمیایی است. این فرایند الکتروکاتالیستی روی الکترود های پلیمر هادی یکی از زمینه های تحقیقاتی است که می تواند منجر به کاربرد های غیر منتظره در زمینه فرایند های الکتروشیمیایی شود. در بین این پلیمرها، پلی آنیلین به خاطر پایداری محیطی، رسانایی الکتریکی قابل کنترل و خواص الکتروشیمیایی بسیار جالب، مورد توجه فراوان می باشد. بعلاوه خواص الکتریکی پلی آنیلین می تواند با فرایند دوپینگ بهبود یابد. حالتهای اکسایشی مختلف پلی آنیلین، آن را مستعد کاربرد در زمینه های مختلف کرده است. غلظت بالای نیترات در آب آشامیدنی می تواند مشکلات جدی برای سلامتی انسان به وجود آورد. احیا نیترات با روشهای مختلف یک زمینه تحقیقاتی بسیار فعال برای محققان می باشد. روش الکتروشیمیایی یک روش مناسب و ایده آل برای حذف نیترات از محلولهای غلیظ نیترات حاصل از اسمز معکوس و غشاهای تبادل یون یا محلولهای دارای مواد سمی مانند زباله های هسته ای که به روشهای بیولوژیکی قابل تصفیه نیستند می باشد. در تحقیق حاضر روش پتانسیل ثابت برای سنتز نانو فیبر های پلی آنیلین از محلول حاوی اتانول استفاده شد. نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی، برای پی بردن به مورفولوژی نانو فیبرهای پلی آنیلین بکار برده شد. طیف های جذبی uv-vis و ft-ir نشان داد که بین مولکولهای متانول و زنجیرهای پلی آنیلین برهمکنش وجود دارد. فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود طلای اصلاح شده با نانو فیبر های پلی آنیلین برای احیا الکتروشیمیایی نیترات در طول الکترولیز در پتانسیل های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که فرایند الکتروشیمیایی احیا نیترات شدیدآ وابسته به پتانسیل اعمالی است. بر طبق این نتایج در پتانسیل 0/9 ولت نسبت به الکترود ag/agcl اشباع، احیا الکتروشیمیایی نیترات جذب شده روی الکترود به عنوان مرحله تعیین کننده سرعت در فرایند الکتروشیمیایی احیا نیترات شناخته شد. در محدوده پتانسیل 0/9- و 1/1- ولت نیترات به هیدروکسیل آمین احیا می شود. با این وجود در طول الکترولیز طولانی هیدروکسیل آمین به خاطر احیا سریع به آمونیاک دیده نمی شود. در پتانسیلهای منفی تر از 1.1- ولت، نیتریت به آمونیاک احیا می شود. در پتانسیل 1.4- ولت درست قبل از واکنش احیای آب کاهشی در جریان کاتدی مشاهده می شود که به خاطر مسمومیت الکترود با هیدروژن جذب شده می باشد.

پلی استایرن یکی از پلاستیکهای پرمصرف است که دارای خواص کاربردی مفیدی همچون عایق بودن در برابر آب و رطوبت، شفافیت و خواص نوری جالب توجه می باشد. البته پلی استایرن خواص نامطلوبی نظیر مقاومت ضربه¬ای ضعیف و اشتعال پذیری بالا را نیز دارد. با استفاده از پرکننده هایی با ابعاد نانو مانند انواع خاکهای رس، نانوکامپوزیتهای پلی استایرن/خاک رس تهیه شده¬اند که دارای ریز ساختار، خواص مکانیکی، حرارتی و اشتعال پذیری بهبود یافته در مقایسه با پلی استایرن خالص می باشند. نانوکامپوزیت‎های پلیمر/سیلیکاتهای لایه¬ای از دو فاز زمینه و تقویت کننده تشکیل یافته¬اند، فاز تقویت کننده را سیلیکاتهای لایه¬ای پخش شده در فاز پلیمری تشکیل می دهد. خاکهای رس مونت موریلونیت، هکتوریت و ساپونیت بواسطه نسبت منظر بالایشان اخیرا" توجه بسیار زیادی به خود جلب کرده¬اند. در کار پژوهشی حاضر نانوکامپوزیتهای پلی استایرن/سیلیکاتهای لایه¬ای با استفاده از مونت موریلونیت سدیمی(cloisitena+) و خاکهای رس اصلاح شده آلی (cloisite30b,-cloisite15a) به دو روش پلیمریزاسیون امولسیونی و توده¬ای سنتز شدند. علاوه بر پلی استایرن، کوپلیمر استایرن- متیل متاکریلات و نانوکامپوزیتهای این کوپلیمر نیز سنتز شده و محصولات تهیه شده با تکنیکهای ft-irوxrd و tga و sem مورد ارزیابی قرار گرفتند. مونت موریلونیت سدیمی با استفاده از ترکیب 4- آمینو آنتی پیرین اصلاح شد و نتایج ft-ir و¬ xrd ساختار مونت موریلونیت اصلاح شده را تایید کردند. نتایج حاصل از بررسی خواص حرارتی نشان داد که نانوکامپوزیتهای پلی استایرن، نانوکامپوزیت کوپلیمر و همچنین کوپلیمر خالص پایداری حرارتی بهتری نسبت به پلی استایرن خالص دارند. با استفاده از طیفهای uv-vis و عکسبرداری معلوم شد که اضافه کردن نانو سیلیکاتهای لایه¬ای به پلیمر باعث افزایش شفافیت فیلمهای نانوکامپوزیتی می¬شود. مورفولوژی نمونه¬های تهیه شده با استفاده از تصاویر sem مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از تصاویر sem معلوم شد که نمونه¬های پودری پلی استایرن و نانوکامپوزیت پلی استایرن/ سدیم مونت موریلونیت از ذرات کروی با پخش یکنواخت و با اندازه متوسط 58 نانومتر (پلی استایرن) و 63 نانومتر (نانوکامپوزیت) تشکیل یافته¬اند و سطح شکست نانوکامپوزیتها به علت وجود ذرات خاک رس تغیر شکل پلاستیکی یافته ¬است.

نانوکامپوزیتها دسته ای از مواد کامپوزیتی هستند که در آنها برای تقویت ماتریکس پلیمری از پرکننده های معدنی که حداقل یکی از ابعاد آنها در مقیاس نانو باشد استفاده می شود. رزینهای اپوکسی از پرکاربردترین پلیمرهای صنعتی هستند و افزودن نانوخاکهای رس به زمینه پلیمری موجب بهبود خواص مکانیکی و حرارتی این پلیمرها می شود. در این کار پژوهشی، نانوکامپوزیتهای اپوکسی/ مونت موریلونیت با استفاده از نانوخاک رسهای مختلف تهیه و برای بررسی نحوه توزیع خاک رس در زمینه رزین اپوکسی از طیفهای ftir و xrd استفاده شد. رزینهای اپوکسی مورد استفاده، رزینهای بر پایه dgeba با وزن هم ارز مختلف بودند و از سخت کننده آمینی صنعتی جهت پخت رزین اپوکسی استفاده شد. تاثیر انواع مختلف خاکهای رس طبیعی و اصلاح شده و رزینهای اپوکسی و همچنین درصدهای مختلف از خاک رس و سخت کننده در ساختار نانو کامپوزیتها با استفاده از آنالیز پراش اشعه x مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین از آزمونهای چسبندگی، حرارتی و مکانیکی نیز برای مطالعه نانوکامپوزیتهای اپوکسی/خاک رس استفاده شد. نتایج منحنیهای dsc و tga مشخص کرد خواص حرارتی نانوکامپوزیتهای اپوکسی/ خاک رس نسبت به رزین اپوکسی خالص بهبود می یابد. نتایج آزمونهای کششی نانو کامپوزیتهای با درصد مختلف از خاک رس نیز نشان داد استحکام کششی و ازدیاد طول تا نقطه شکست نانو کامپوزیتها با افزایش درصد خاک رس کاهش می یابد اما مدول الاستیکی افزایش می یابد. همچنین سطح شکست اپوکسی خالص و نانوکامپوزیت اپوکسی/ خاک رس با استفاده از تصاویر (sem) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از بهبود رفتار شکست نانوکامپوزیت، در مقایسه با سیستم اپوکسی خالص بود. در بخش دیگری از این کار پژوهشی نانوخاکهای رس با استفاده از دو عامل اصلاح کننده نمک تترااتیل آمونیوم کلراید و سخت کننده آمینی اصلاح و تاثیر این عوامل اصلاح کننده بر فاصله بین لایه ای مونت موریلونیت با استفاده از اسپکتروسکوپی ftir و آنالیز اشعه x مورد بررسی قرار گرفت.