اندازه گیری همزمان سینتیکی- اسپکتروفتومتری کاربیدوپا ، لودوپا و متیل دوپا در حضور سیترات به کمک روشهای کالیبراسیون چند متغیره خطی و غیرخطی در این تحقیق، شیمی و روش های مختلف کالیبراسیون خطی و غیرخطی تجزیه ای کمومتری برای آنالیت های کاربیدوپا (cd)، لوودوپا (ld) و متیل دوپا (md) در نمونه های سنتزی، دارویی و سرم انسانی به روش سینتیکی ـ اسپکتروفتومتری مورد بررسی و استفاده قرار گرفت. آهن iii به عنوان عامل اکسیدکننده آنالیت ها (ld,cd وmd) عمل نموده و ضمن اکسید نمودن آنالیت ها خود به آهن ii تبدیل می گردد. آهن ii حاصله با 1 و 10 فتانترولین تولید کمپلکس رنگی با ماکزیمم جذب در طول موج 511 نانومتر می نماید. داده های جذبی سینتیکی ـ اسپکتروفتومتری از طریق اندازه گیری و ثبت ابزربانس محلول در طول موج 511 نانومتر به مدت 600 ثانیه حاصل گردید. شرایط تجربی آزمایش از قبیل ph، غلظت واکنش دهنده ها (آهنiii واورتوفنانترولین)، غلظت سیترات، قدرت یونی محیط، دما و زمان بهینه شدند. با در نظر گرفتن این فرض که در نمونه های حقیقی آنالیت های cd، ld وmd با یکدیگر در محیط حضور دارند، نیاز به روش اندازه گیری است که بتواند آنها را به صورت همزمان و در کنار هم مورد اندازه گیری قرار دهد. لذا داده های جذبی سینتیکی ـ اسپکتروفتومتری بدست آمده با دو فرایند کالیبراسیون خطی و غیرخطی مورد تجزیه و آنالیز قرار گرفت. ابتدا ماتریس داده های جذبی سینتیکی ـ اسپکتروفتومتری حاصله به کمک مدل خطی حداقل مربعات خطی(pls) و سپس با شبکه های عصبی(anns) به عنوان مدل های غیرخطی مورد بررسی وآنالیز قرار گرفت. در مجموع چندین طرح مختلف کالیبراسیون خطی شامل pls1 و pls2 و کالیبراسیون غیرخطی شامل rbf-ann و bp-ann مورد استفاده قرار گرفتند. طرح های کمومتریکس به کار رفته بر روی داده های جذبی سینتیکی ـ اسپکتروفتومتری حاصل از نمونه های سنتزی مخلوط هایی از سه آنالیت cd، ld و md به کار گرفته شدند و از طریق بررسی ارقام شایستگی مربوط به درصد بازیافت و rses مورد ارزیابی قرار گرفتند. این ارزیابی ها نشان داد که روش کالیبراسیون bp-ann، بهترین کارایی را در اندازه گیری همزمان سینیتیکی ـ اسپکتروفوتومتری سه گونه cd، ld و md دارا می باشد و روش های کالیبراسیون rbf-ann و pls در مراتب بعدی کارایی می باشند. لذا روش موفق و کارای کالیبراسیون bp-ann برای اندازه گیری همزمان سینتیکی ـ اسپکتروفتومتری آنالیت های cd، ld و md در نمونه های حقیقی دارویی(قرص) و سرم خون انسانی، با نتایج بدست آمده مناسب، انتخاب و استفاده گردید. تعیین ثابت تشکیل کمپلکس لانتانیدها با آرسنازو(iii) به کمک آنالیز فاکتوری کاهش مرتبه و روش های سخت و نرم پس از بهینه سازی متغیرهای تجربی جهت بهبود شرایط تشکیل کمپلکس لانتانیدها با لیگاند آرسنازوiii که یکی از متداول ترین مواد سنتزی است که به عنوان لیگاند در روشهای اندازه گیری اسپکتروفتومتری در ناحیه مرئی معرفی شده است ، به منظور تخمین تعداد گونه های جاذب در طی واکنش (تعداد کمپلکسهای ایجاد شده) از چندین روش مختلف مبتنی بر آنالیز فاکتوری، استفاده گردید. در ادامه ، جهت تحلیل داده های اسپکتروفتومتری بدست آمده از سیستم تیتراسیون از چند روش کمومتریکس مختلف شامل تفکیک منحنی چند متغیره- حداقل مربعات متناوب (mcr-als)، روشهای سخت و آنالیز فاکتوری کاهش مرتبه (rafa) استفاده گردید. نتایج حاصل از دو روش سخت و نرم، نشان دهنده وجود سه کمپلکس با استویکیومتری ml2 ، ml و m2l2. با ثابت های تعادل تقریبی 5= k11 log، 10= logk12 و 15= log k22 می باشد. نتایج و بررسی های به عمل آمده در این تحقیق نشان دهنده آنست که rafa یک آلگوریتم مناسب و با کارایی لازم جهت استخراج ثابت های تشکیل کمپلکس می باشد. همچنین سه روش به کار رفته؛ نرم ، سخت وآنالیز فاکتوری کاهش مرتبه تکراری الگوریتم های مناسب و با نتایج قابل مقایسه جهت استخراج ثابت های تشکیل کمپلکس، پروفایل های طیفی و غلظتی از سیستمی با چندین تعادل شیمیایی همرا ه با همپوشانی کامل طیفی می باشند و نتایج بدست آمده در تطابق و همگرایی خوبی با یکدیگر می باشند.

این تحقیق با استفاده آنالیز چند متغیره بر روی عکس های ذخیره شده بوسیله یک دوربین دیجیتال راه حلی را برای مسئله همپوشانی پیک ها که یکی از مسائل مهم در کروماتوگرافی لایه نازک است ارائه میدهد. ما برای اولین بار اندازه گیری همزمان چند گونه بر روی کاغذ کروماتوگرافی لایه نازک را با استفاده از آنالیز چند متغیره عکس مورد مطالعه قرار دادیم. سیستم عکسبرداری متشکل از یک کابینت، یک دوربین دیجیتال و یک برنامه آنالیز چند متغیره است که جهت ذخیره کردن عکسهای گرفته شده از کروماتوگرافی لایه نازک پس از حرکت محلولهای حاوی چند گونه بر روی این کاغذها تهیه شده است. سپس این عکسها به عنوان ورودی به partial least square داده می شوند برای انجام دادن کالیبراسیون چند متغیره. با به کار بردن استراتژی مختلف مانند استفاده از principal component analysis و انتخاب متغیر، مدلی به دست آمد که توانایی تخمین غلظتهای مربوط به شناساگرهای موجود در دسته پیش بینی خارجی را با خطای نسبی کمتر از 10% و در اغلب موارد کمتر از 5% را دارا می باشد. در قسمت دوم با استفاده از برنامه نوشته شده در محیط matlab نمودارهای طیف های infrared (ir) گونه های مختلفی از جمله اسیدها، آلدهیدها، استرها و کتونها که به صورت عکس هستند هر کدام به ماتریسی با دو ستون که نمایانگر مختصات x و y گونه موردنظر است تبدیل میشود. سپس با استفاده از روش principal component analysis (pca) و رسم principal component (pc) های آن بر حسب یکدیگر و استفاده از روش extended canonical variates analysis (ecva) ورسم extended canonical variate (ecv) های آن بر حسب یکدیگر مشاهده شد که روش ecva توانایی بیشتری در جدا کردن کلاسها از یکدیگر دارد. همچنین درصد وزنی عناصری مانند carbon (c)، hydrogen (h)، oxygen (o) در هر کدام از گونه ها و molecular weight (m.w.) هر گونه را با روش partial least square (pls) محاسبه شد که مشاهده شد که با تقریب نسبتا قابل قبولی این موارد به دست می آیند.

ساخت و بررسی خواص نانو مواد، به علت خواص منحصر به فرد آنها و اهمیتی که در فن آوری های پیشرفته دارند، در سال های اخیر مورد توجه روز افزون قرار گرفته است. در این تحقیق از فرایند رسوب دهی الکتریکی در حضور آلتراسونیک برای ساخت نانوذرات مس بهره گرفته شد. با این انگیزه روش دو الکترود با تنظیم جریان به کار گرفته شد که در آن از یک ورقه از جنس مس به عنوان آند مصرفی و یک ورقه از جنس فولاد زنگ نزن به عنوان کاتد استفاده شد. حمام الکترولیتی حاوی یک سورفکتنت کاتیونی ¬بود و از دو نوع مختلف، نوع اول شامل یون های مس از پیش حل شده در حمام و نوع دوم بدون این عامل ¬بود. در هر دو حمام نانوذرات مس با متوسط ابعاد کمتر از nm 100 حاصل شد. مورفولوژی ذرات به دست آمده از هر دو حمام با استفاده از تصاویر tem مورد بررسی قرار گرفت. دیده شد که مورفولوژی ذرات در حمام نخست به صورت کثیرالوجوه و در حمام دوم نانوذرات به صورت میله¬های دراز است. نانوذرات مس از نظر حساس بودن در مقابل اکسید شدن در هوا معروف می¬باشند. آنالیز تفرق اشعه x برای مطالعه اکسید شدن نانوذرات مورد استفاده قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری برای بررسی مورفولوژی و ابعاد ذرات استفاده شد. همچنین از دستگاه آنالیز ابعاد ذرات با استفاده از اشعه لیزر (lpsda) برای تعیین ابعاد ذرات استفاده شد. روش آنالیز تفرق الکترونی ناحیه انتخاب شده (sad) برای تعیین ساختار بلوری و بررسی اکسید شدن ذرات به کار گرفته شد.

ازمشتقات فنیل هیدرازین به عنوان یونفور در غشای کمپوزیتی کربن - پی وی سی در الکترود سیمی کوت شده گزینش پذیر وحساس برای اندازگیری یون کروم استفاده شده است. حسگر دارای شیب نرنستی 45/0±62/19 میلی ولت در گستره وسیعی از غلظت از 8-10×4/8 تا2-10×0/1 مولار با حد تشخیص 8-10×8/6 مولار می باشد. زمان پاسخ گویی الکترود 10 ثانیه و برای دو ماه قابل استفاده می باشد. رنج اسیدی کاربردی 3/3 تا 9/5 واحد ph و گزینش پذیری الکترود نسبت به 21 کاتیون محاسبه شده است. در نهایت کاربرد الکترود برای اندازه گیری سرب در آب معدنی، مولتی ویتامین و تیتراسیون پتانسیومتری edta اثبات شده است. یک الکترود سیمی کوت شده با استفاده از مشتقات فنیل اتانون اکسیم به عنوان یونفور در غشای کمپوزیتی کربن - پی وی سی برای اندازگیری یون آلومینیوم استفاده شده است. حسگر گزینش پذیری بالائی نسبت به یونهای آلومینیوم در گستره وسیعی از غلظت از 7-10×3/4 تا2-10×0/5 مولار با حد تشخیص 7-10×5/2 مولار و شیب نرنستی 52/0±41/19 میلی ولت از خود نشان می دهد. زمان پاسخ گویی الکترود 10 ثانیه و برای یک و نیم ماه قابل استفاده می باشد. رنج اسیدی کاربردی 1/3 تا 5/5 واحد ph و گزینش پذیری الکترود نسبت به کاتیون های مختلف محاسبه شده است. در نهایت کاربرد الکترود برای اندازه گیری آلومینیوم در آب معدنی، شربت آلومینیوم ام جی اس و تیتراسیون پتانسیومتری edta اثبات شده است.

ویژگیهای الکتروشیمیایی ریبوفلاوین جذب شده روی الکترود کربن مایع یونی (cile) به کمک ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. فیلمی با پوشش سطحی 9- 10 ×3/3 بعد از 10 دقیقه پیش تغلیظ در محلول 10 میکرو مولار ریبوفلاوین بدست آمد. ضریب انتقال الکترون و ثابت انتقال الکترون بترتیب 0/43و3/03 بدست آمده اند. ولتامتری پالسی تفاضلی برای تعیین ریبوفلاوین استفاده شد. دو رنج خطی از 0/8 تا 110 نانومولار با ضریب همبستگی 0/997و 0/996 بدست آمد. حد تشخیص تجربی 0/1 نانو مولار بدست آمده و انحراف استاندار نسبی برای غلظت 40 نانو مولار و 5 تکرار 4/7 درصد بدست آمد. بقیه ویتامینهای قابل حل مزاحمت چندان ندارند و الکترود برای تعیین ریبوفلاوین در برخی مواد دارویی ، تغذیه ای و نوشیدنی مورد استفاده قرار گرفت. نانو ذرات نیکل روی سطح الکترود (cile) الکترو ترسیب شد. اثر الکتروکاتالیتیکی نانوذرات نیکل در الکترو اکسایش گلوکز در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفت. شکل و مورفولوژی نانوذرات به کمک میکروسکوپ روبش الکترونی مور دمطالعه قرار گرفت . به منظور بهبود عملکرد الکترود برای تعیین آمپرومتری گلوکز فاکتور های متفاوتی که عملکرد الکترود را تحت تاثیر قرار می دهند مورد بررسی قرار گرفت. حسگر پیشنهاد شده عملکرد بسیار خوبی برای تعیین آمپرومتری گلوکز در دو رنج 20 تا100 میکرومولار و 0/1 تا 7 میلی مولارو با درصد کم مزاحمت، پایداری طولانی مدت و حد تشخیص تجربی پایین(2 میکرومولار) برای تعیین گلوکز ، می باشد. الکترود اصلاح شده همچنین بعنوان الکتروکاتالیست در اکسیداسیون اتانول مورد بررسی قرار گرفت . طیف بینی ایمپدانس الکتروشیمیایی، آمپرومتری و ولتامتری چرخه ای برای بررسی رفتار الکترو شیمیایی اتانول در رنجی از غلظت سود بعنوان الکترولیت کمکی مورد بررسی قرار گرفت. الکترود ساخته شده برای تعیین آمپرومتری انانول مورد استفاده قرار گرفت و جواب آن در رنج 2/5 تا 250 میلی مولار اتانول خطی بوده و حد تشخیص 0/1 میلی مولار و انحراف استاندارد 4/1 درصد برای 5 تکرار در غلظت100 میلی مولار بدست آمد.

روشی جدید جهت نشاندن نانو ذرات پالادیوم بر روی بستر سیلیکا ارائه گردید. برای این منظور بستری حاوی مایعات یونی دارای گروههای فسفینی تهیه و در معرض محلول پالادیوم قرار گرفت. نتایج نشان داد، گروههای فسفینی توانایی کوئوردینه شدن و احیاء نانو ذرات پالادیوم بر روی بستر را دارا می باشند. یکی از خصوصیات بارز در این کار، نشاندن نانو ذرات بر روی سطح بستر سیلیکا است که سبب افزایش کارائی نانو ذرات شده است. از سوی دیگر به دلیل حضور مایعات یونی در داخل بستر سیلیکا، شکستی در این بستر مشاهده نشده است، ضمن اینکه حضور این مایعات یونی سبب بهبود انتقال بار می شود. از بستر ساخته شده جهت ساخت الکترودی به منظور اندازه گیری هیدرازین استفاده گردیده است. بستر سیلیکا حاوی گروههای آمینی و وینیلی تهیه شد و از این بستر به منظور نشاندن نانو ذرات پالادیوم، طلا و نقره استفاده گردید. نتایج آزمایش نشان دهنده حضور نانو ذرات کروی با سایز 10nm می باشد، که با تماس مستقیم این بستر با پیش ماده گونه مورد نظر، نانو ذرات ذکر شده بر روی بستر تشکیل می گردند. حضور گروههای وینیلی جهت احیاء نانو ذرات پالادیوم بر روی بستر ضروری است، که با تاثیر بر روی خصوصیات ترمودینامیکی و سینتیکی پالادیوم، شرایط لازم جهت احیاء پالادیوم را فراهم می آورند. روشی جدید جهت نشاندن نانو ذرات نیکل هیدروکسید بر روی بستر سیلیکا ارائه گردید. نانو ذرات کروی نیکل هیدروکسید در فاز ? و با سایز 7nm و با تماس مستقیم بستر با پیش ماده نیکل و بدون افزودن هیچ گونه شیمیائی دیگری بر روی بستر تشکیل گردیده است. از این نانو ذرات جهت ساخت الکترودی به منظور اندازه گیری گلایسین استفاده گردید. نتایج آزمایش نشان دهنده پایداری بالای این الکترود می باشد. بستر سیلیکا حاوی نانو آلیاژ پالادیوم-طلا تهیه گردید. در مقایسه با روشهای گزارش شده، روش ارائه شده بسیار ساده و بدون نیاز به گونه شیمیائی دیگری می باشد. نانو ذرات سنتز شده با روشهای متنوعی آنالیز شده است. از این نانو ذرات جهت ساخت الکترود استفاده گردید. واکنش her بر روی این الکترود مورد بررسی قرار گرفت. الکترودی جهت اندازه گیری داروی ایمی پرامین با روش لومینسانس الکتروشیمیایی ساخته شد. از نانو ذرات پالادیوم بر روی بستر سیلیکا جهت بهبود بخشیدن به خصوصیات این الکترود استفاده گردید. نتایج بررسی نشان دهنده رفتار میکرو الکترودی، الکترود ساخته شده بود. این روش جهت اندازه گیری ایمی پرامین در نمونه های بیولوژیکی مورد استفاده قرار گرفت.

یک روش جدید برای اندازه گیری آمپی سیلین ارائه شده است. این روش براساس تجمع نانوذرات طلا در طی فرآیند تخریب آمپی سیلین در متانول استوار است که توسط یون کادمیم کاتالیز شده است. شرایط اپتیمم برای اندازه گیری آمپی سیلین تعیین شد. با این روش محدوده غلظتی 16 تا 96 میکروگرم بر میلی لیتر از آمپی سیلین را میتوان اندازه گیری کرد و حد تشخیص 13 میکروگرم بر میلی لیتر بود. ذراتی که معمولا در نمونه هایبیولوژیکی هستند تداخلی در اندازه گیری آمپی سیلین ندارند. این روش ساده و حساس بوده و برای اندازه گیریآمپی سیلین در نمونه های دارویی کاربرد دارد. همچنین، تخریب نوری ریبوفلاوین که ترکیبی است که در ارگانیسم های زنده وجود دارد انجام گرفت. طیف جذبیریبوفلاوین در اثر تابش نور با طول موج 366 نانومتر با گذشت زمان اندازه گیری شد. با استفاده از روش آنالیز فاکتورها تعداد گونه های موجود در سیستم تعیین شد. سپس با استفاده از روش سافت مکانیسم تخریب به صورت یک مکانیسم دو مرحله ای متوالی تعیین شد. با استفاده از روش هارد نشان دادیم که مکانیسم هر دو مرحله از مرتبه صفر است و ثابت های سرعت را تعیین کردیم. سرانجام طیف خالص گونه های شیمیایی را بدست آوریم.

در قسمت اول، الکترودهای کربن مایع یونی مختلفی با استفاده از انواع فرمهای کربنی از قبیل نانولوله های کربنی چند جداره، نانولوله های کربنی تک جداره، گرافیت، فولرن و نانوفیبرهای کربنی تهیه شدند. خصوصیات فیزیکی و رفتار الکتروشیمیایی این الکترود ها در برابر گونه ی fe(cn)63-و برخی ترکیبات زیستی مهم همچون آسکوربیک اسید، دوپامین، اوریک اسید و گوانین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهنده این است که در میان فرمهای مختلف کربنی که به عنوان فاز رسانا در ساخت الکترودهای کربنی با مایعات یونی مورد استفاده قرار گرفتند، فولرن و نانوفیبرهای کربنی پاسخهای الکتروشیمیایی ضعیف تری دارند. علاوه بر این نتایج نشان می دهند که حضور مایع یونی نقش موثری در خصوصیات فیزیکی و الکتروشیمیایی الکترود های مختلف تهیه شده دارد، خصوصیاتی همچون پایداری مکانیکی خوب، تکرارپذیری، سطح الکترود فعال بالا و اثرات ضد غیر فعال شدن سطح در برابر برخی مولکولهای زیستی مهم. در قسمت دوم، روشی ساده و ارزان برای تولید انبوه نانوورقه های گرافنی ارائه شده است، که محصول تولید شده با استفاده از روشهای مختلف میکروسکوپی و تکنیکهای فیزیکی شامل، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان(fesem) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا (hr-tem)، میکروسکوپ نیروی اتمی(afm) ، اسپکتروسکوپی فوتو الکترون اشعهx (xps)، اسپکتروسکوپی پراش پرتو x (xrd)، اسپکتروسکوپی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir) و اسپکتروسکوپی رامان مورد شناسایی قرار گرفته است. همچنین، نانوورقه های گرافنی سنتز شده می توانند به عنوان بستر مناسبی برای تشکیل نانو ذرات فلزی مورد استفاده قرار گیرند. در این راستا روشی سریع و تک مرحله ای برای سنتز همزمان هیبرید نانوورقه های گرافنی-نانوذرات فلزی ارایه شده است. برای این منظور گرافیت، کریستال مایع یونی و نمک فلزی با هم مخلوط شده و ترکیب یکنواخت به دست آمده در معرض عملیات حرارتی تحت گاز آرگون قرار می گیرد. بعد از اعمال حرارت، نانوورقه های گرافنی سنتز شده و همزمان نانوذرات فلزی روی سطح گرافن تشکیل می شوند. هیبرید های سنتز شده با روش جدید توسط تکنیکهای fesem، temو xrd مورد شناسایی قرار گرفتند. ذکر این نکته حایز اهمیت است که روش جدید ارایه شده نیازی به عامل دار کردن سطح نانوورقه های گرافنی ندارد و مزیت بسیار زیادی نسبت به روشهایی که قبلا گزارش شده دارد. ترکیب هیبریدهای سنتز شده جدید با مایعات یونی می تواند به عنوان نواع جدیدی از الکترودهای نانوترکیبی معرفی شده و برای کاربردهای زیست حسگرها مورد استفاده قرار گیرد. اثرات الکتروکاتالیستی الکترودهای هیبریدی گرافن-نانوذرات فلزی با مایعات یونی در برابر برخی گونه های مهم همچون یون آرسنیت، اکسیژن، فرمالدهید و اتانول مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه الکترود هیبریدی گرافن-نانوذرات نقره با مایع یونی به عنوان الکتروکاتالیستی موثر برای اندازه گیری اسید آمینه سیستئین معرفی شده است. اکسیداسیون سیستئین در پتانسیل0.04 v در برابر الکترود مرجع ag/agcl اتفاق می افتد و پاسخ بسیار خوب پیک مانند، حساسیت بالا، رنج خطی وسیع (1.0 µm-50.0 mm) حد تشخیص پایین (0.85 µm) و پایداری بالا، از جمله خصوصیات مهم الکترود پیشنهادی می باشد. همچنین سیستئین منجر به غیر فعال شدن سطح در این الکترود نمی گردد. الکترود معرفی شده برای اندازه گیری این آمینو اسید در نمونه های حقیقی پلاسمای خون و یک نمونه آمینو اسید سنتزی مورد استفاده قرار گرفته است. یک حسگر آمپرومتری حساس بر پایه الکترود هیبریدی گرافن-نانوذرات نقره برای اندازه گیری هیدروژن پروکسید معرفی شده است. مطالعات الکتروشیمیائی نشان دادند که این الکترود خصوصیت الکتروکاتالیستی ی خوبی در برابر احیا هیدروژن پروکسید از خود نشان می دهد. حسگر الکتروشیمیایی معرفی شده با پاسخی سریع، پایدار و مشخص نسبت به احیاء هیدروژن پروکسید، مناسب برای کاربردهای عملی می باشد. این الکترود نانوترکیبی دارای رنج خطی وسیع(5.0 µm-55.0 mm)، حد تشخیص پایین(2.0 µm)و تکرارپذیری خوب می باشد.

در قسمت اول این پایان نامه، اصلاحات جدیدی روی سطح نانوذرات مغناطیسی انجام پذیرفت. نانوذرات پالادیم روی سطح هیدروکسی اپاتایت هایی که روی سطح مگنتیت pd/hap/fe3o4)) سوار شده اند قرار گرفتند. این نانو ذرات به عنوان کاتالیزور هتروژن برای واکنش های کوپلینگ کربن-کربن مورد استفاده قرار گرفتند. این کاتالیزور جدید پایداری و فعالیت بسیار خوبی را در واکنش های کوپلینگ سوزوکی-میاورا و هک-هیزوروکی نشان می دهد. علاوه بر این، نانو کاتالیزور pd/hap/fe3o4برای تخریب رنگهای آزو ( متیل قرمز، متیل نارنجی و متیل زرد) بکار گرفته شد . این کاتالیزور دارای فعالیت کاتالیتیکی بالا، قابلیت جداسازی به صورت مغناطیسی و پایداری خوبی است. در ادامه کار، جاذب جدید نقره/ هیدروکسی اپاتایت/ مگنتیت (ag/hap/fe3o4) تهیه شد و برای جذب و خارج کردن یون آرسنات از سیستم های آبی مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت دوم این پایان نامه، اثر الکتروکاتالیتیکی نانو ذرات فلزی روی الکترود کربن مایع یونی(cile) برای اندازه گیری ترکیبات زیست محیطی و بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. اکسیداسیون فرمالدهید روی الکترود کربن مایع یونی اصلاح شده با نانو ذرات نقره-پالادیم (agpd/cile) در محلول 1/0 مولار سدیم هیدروکسید بررسی شد. نانو ذرات نقره-پالادیم بوسیله مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازول تترا فلوئوروبورات و تابش اشعه ماکروویو سنتز شد. همچنین رفتار الکتروشیمیایی اسید آمینه ی تریپتوفان روی الکترود کربن مایع یونی اصلاح شده با نانو ذرات طلا (au/cile )بررسی شد. تحت شرایط بهینه آزمایش، منحنی کالیبراسیون برای تریپتوفان از رنج 5 تا 900 میکرو مولار خطی است. اکسیداسیون الکتروشیمیایی یون تیوسیانات روی سطح الکترود کربن مایع یونی بررسی شد. این الکترود پاسخ پایدار و خوبی را به تیوسیانات نشان می دهد.

الکترود کامپوزیتی مس هیدروکسید در مقیاس نانو کربنی مایع یونی برای تعیین حساس همزمان سیستئین هیدروکسید در الکترود (ii) به کار برده شد. اختلاط نانوساختارهای مس (hcy) و هموسیستئین (cys) منجر به کاهش قابل ملاحظه در اضافه cys با گروه تیول (ii) کامپوزیتی در نتیجه کمپلکس های مس در اضافه ولتاژ hcy شد، در حالی که پیک آندی مربوط به اکسیداسیون مستقیم cys پتانسیل اکسیداسیون 1.6 میلی - بالاتری مشاهده شد. منحنی کالیبراسیون خطی در محدوده غلظت 1 تا 180 میکرومولار و 0.4 برابر 7 به دست آمد. حدود تشخیص پایین 0.6 میکرومولار ph در hcy 280 میکرومولار - و 1 cys مولار بود. سطح الکترود بدون رسوب در طی اسکن های پی در پی مشاهده hcy و 0.8 میکرومولار برای cys برای شد. ثبات، حساسیت بالا، و حدود تشخیص پایین که الکترود پیشنهادی را قابل اجرا برای تجزیه و تحلیل برای تعیین همزمان گونه ها در سرم خون (dpv) مایعات بیولوژیکی ساخته است. دیفرانسیل پالس ولتامتری انسان مورد استفاده قرار گرفت و نتایج رضایت بخش به دست آمد. با (gnps) توسط ترسیب الکتروشیمیایی نانوذرات طلا (cile) در بخش بعدی، الکترود کربنی مایع یونی اصلاح شد. این الکترود برای cile/gnp استفاده از ولتامتری چرخه ای برای ساخت الکترود اصلاح شده در محلول بافر فسفات (iba) و ایندول - 3- بوتیریک اسید (iaa) تعیین همزمان ایندول - 3- استیک اسید همپوشانی دارند، cile و cpe برابر 7 استفاده شد. با وجود اینکه پیک آندی هر دو گونه در ph در به ،iba و iaa . از هم جدا شدند cile/gnp در مخلوط آنها در iba و iaa پتانسیل پیک آندی تعیین شد. روش پیشنهادی dpv 100 میکرومولار با استفاده از - 300 میکرومولار و 34 - ترتیب در دامنه 26 در هورمون رشد بوته تجاری به عنوان یک نمونه واقعی مورد استفاده قرار iba و iaa برای تعیین همزمان گرفت. برخی از مزایا از قبیل آماده سازی آسان و بازسازی آسان سطح الکترود به سادگی صیقل دادن، سیستم می باشد. iba و iaa مفیدی در ساخت دستگاه سنسور برای اندازه گیری همزمان

ساخت سنسور آرایه ای که شامل حفره های مجزا در ورقی از پلکسی گلاس که با اشعه ی لیزر ایجاد شده بعنوان مکان انجام واکنش بیان شده است. در این روش برای بدست آوردن پارامترهای آنالیتیکی از اسکنر مسطح متداول برای اسکن سل های حاوی محلول نمونه استفاده شده است. پارامترهای آنالیتیکی، قرمز، سبز و آبی از ناحیه ای از هر سل بعنوان"ناحیه ی مورد نظر" بدست آورده شدند. حسگر مورد نظر دارای رنج خطی 0.07 تا 1.5 میلی گرم بر لیتر برای اندازه گیری هیدرازین، 0.1 تا 100 میلی گرم بر لیتر برای اندازه گیری آهن سه ظرفیتی و0.8 تا 25 میلی گرم بر لیتر برای اندازه گیری یون فسفات می باشد. درانتها از این روش برای اندازگیری هیدرازین، آهن سه ظرفیتی و یون فسفات در نمونه ی آب دیگ بخار استفاده شده است. روشی برای اندازه گیری اسکوربیک اسید بر اساس پاپتود ارائه شده است. روش کار براساس کاهش یون مس دو ظرفیتی بوسیله اسکوربیک اسید و تشکیل کمپلکس زرد رنگ یون مس تک ظرفیتی حاصله با نئوکاپریون استوار است. این روش دارای رنج خطی 7 تا 137 میلی گرم بر لیتر می باشد و حد تشخیص 5 میلی گرم بر لیتر برای اندازگیری اسکوربیک اسید بدست آمده است. متغییرهایی مثل ph، غلظت یون مس دو ظرفیتی، غلظت ئوکاپریون وزمانمحلول بهینه شده است. در انتها از این روش برای اندازگیری اسکوربیک اسید در ویتامین ث استفاده شده است.

روشهای فیزیکی– شیمیایی گوناگونی برای حذف فلزهای سنگین به کار برده شده است که جذب سطحی از متداولترین آنهاست. به دلیل محدودیت های جاذب های موجود از جمله ظرفیت جذب کم یا بازدهی پایین حذف یون های فلزی، تلاش محققین در راستای یافتن جاذب های مناسب تر همچنان ادامه دارد. در همین راستا در این تحقیق کارایی شلتوک برنج و پوست گردوی طبیعی و اصلاح شده به روشهای مختلف برای حذف یون های فلزی سرب و نیکل مورد مقایسه قرار گرفته است. سپس با انتخاب جاذب بهینه از بین جاذب های مطالعه شده و ترکیب آن با نانو ذرات کربنی تک دیواره، نانو جاذب ترکیبی جدیدی بدست آمده است. این جاذب جدید نسبت به سایر جاذب قابلیت بیشتری برای حذف یون های سرب و نیکل از خود نشان داده است. بیشترین ظرفیت جذب این جاذب برای یون های سرب و نیکل به ترتیب 18/185 و 19/42 میلی گرم در گرم جاذب بدست آمده است. همچنین به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف و برهمکنش آنها بر حذف یون های فلزی از روش طراحی فاکتوریال استفاده شده است. بدین منظور یک سری آزمایش های فاکتوریال کامل در دو سطح و با چهار فاکتور طراحی و اجرا شده است. بررسی آزمایش های فاکتوریال انجام شده برای حذف یو نهای فلزی سرب و نیکل توسط پوست گردوی اصلاح شده بازی حاکی از تفاوت قابل توجهی در پارامترهای موثر بر فرایند جذب این دو فلز است. از روش بهینه یابی سیمپلکس برای بهینه نمودن مقدار مهمترین پارامترهای موثر بر فرایند جذب سرب استفاده شد. همچنین یک سری آزمایش های تک متغیره برای بررسی بیشتر پارامترهای موثر بر حذف نیکل و تعیین مقدار بهینه آنها صورت گرفته است. سینتیک فرآیند جذب یون های فلزی سرب و نیکل بر روی جاذب های مختلف مورد مطالعه به کمک مدل های مختلفی مورد بررسی قرار گرفته و در تمامی موارد مدل شبه درجه 2، تطبیق بسیار خوبی با نتایج بدست آمده از آزمایش ها نشان داده است. همچنین بررسی تطابق فرایند جذب یونهای سرب و نیکل به ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ حاکی از برازش بهتر مدل لانگمویر به تمامی داده های آزمایشگاهی بوده است. در ادامه جذب پیوسته یون های سرب و نیکل بر روی شلتوک برنج اصلاح شده بازی و در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. برازش مدل های و همچنین مدل ریاضی حاصل از موازنه جرم در ستون با بستر ثابت (فقط برای نیکل) با داده های آزمایش های پیوسته بررسی شده است. نتایج آزمایش های حذف پیوسته یونهای سرب و نیکل به ترتیب با مدل تجربی توماس و مدل ریاضی تطابق بهتری نشان داده است. در بخش پایانی این تحقیق نیز یک سری آزمایش های فاکتوریال کامل در دو سطح و با سه متغیر برای حذف یون های آرسنیک (v) توسط جاذب fe-swcnt طراحی و اجرا گردیده. از نتایج تحلیل واریانس صورت گرفته پیداست که همه متغیرهای مستقل مورد مطالعه و همچنین برهمکنش تمامی عوامل در حذف آرسنیک (v) موثر بوده است.

در این پایان نامه تعدادی از رهیافت های مختلف کمومتریکس و کموانفورماتیک برای مطالعه برهمکنش برخی نانو مواد در سیستمهای شیمیایی و نیز جهت معرفی شاخص های جدید آمینو اسیدها و توسعه روابط جدید ساختار-تابع برای پپتیدها و داروها، مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اهمیت توصیف آمینو اسیدها و مدلسازی فعالیت پپتیدها، یک سری شاخص آمین اسیدی نو بر اساس خواص "شباهت مولکولی توپولوژی-کوآنتومی (qtms) پیشنهاد شد. راهکارهای مختلفی جهت استخراج شاخص های یاد شده از اطلاعات qtms آمینواسیدها به کار رفت؛ و در نهایت شاخص ها و پارامترهای بدست آمده در مدلسازی توالی- فعالیت (qsam) و آنالیز قسمت فعال چند سری داده از پپتیدهای معروف استفاده شد و نتایج جالبی حاصل گردید. برای بذست آوردن یک مجموعه دیگر از شاخی های آمینواسیدی با مزایایی مثل وارد کردن تاثیر پیوندهای همسایه در محاسبات ویژگی های یک پیوند، تابع "خود پیوستگی" بر روی خواص qtms پیوندهای آمینواسیدها اعمال گردید. توانایی پارامترهای بدست آمده در این محاسبات نیز، با بکارگیری آنها در مدلسازی توالی- فعالیت و آنالیز قسمت فعال در چند سری متفاوت از پپتیدهای با اهمیت نشان داده شد. در ادامه کارهای انجام شده در زمینه مدلسازی توالی- فعالیت پپتیدها، روشهای حداقل مربعات جزئی چند بعدی و حداقل مربعات جزئی بازشده برای مدل کردن فعالیت 48 پپتید دوتایی آستانه چشایی استفاده شد. بر اساس بهترین اطلاعات بدست آمده، برای اولین بار است که آرایه های پپتیدی در یک مطالعه qsam به صورت یک آرایه سه بعدی مرتب شده و با روشهای رگرسیون چند بعدی مدل گردیده است. تهیه گرافن در فاز محلول یکی از زمینه های جالب و بسیار بااهمیت در علوم نانو محسوب می شود، اما اطلاعات بسیار کمی در مورد جزئیات برهمکنش های بین حلال و گرافن در دست است. در این پایان نامه، روش ارتباط ساختار- خاصیت برای یافتن ارتباطی بین پراکندگی گرافن و ویژگی های ساختاری فیزیکی/ شیمیایی حلالهای بکاررفته، مورد استفاده قرار گرفته است. دو دسته از ویژگی های فیزیکی/ شیمیایی تجربی و تئوری حلالها در این مطالعه لحاظ شده که علاوه بر اطلاعاتی که در مورد نوع برهمکنش های موثر در این سیستم بدست آمده، امکان این را نیز فراهم کرده که برخی حلالهای توانا در سنتز گرافن که قبلا برای این موضوع استفاده نشده اند نیز پیش بینی شود. همچنین به دلیل افزایش کاربرد نانوفناوری در زمینه های زیستی، مطالعه برهمکنش نانو ذرات در این سیستمها یک موضوع جذاب و مهم محسوب می گردد. به همین دلیل نانو ذرات روی سولفید، با استفاده از سدیم هگزامتا فسفات به عنوان پایدار کننده، سنتز و تعیین ویژگی گردید و تاثیر خاموشی این نانوذرات بر آلبومین سرم انسان با استفاده از طیف بینی فلورسانس، آنالیز استرن-والمر و تجزیه مقدار منفرد مورد ارزیابی قرار گرفت. مطالعه ترمودینامیک نیز انجام گردید و نوع پیوند در برهمکنش آلبومین سرم انسان با نانو ذرات روی سولفید بررسی گردید. و در نهایت بر روی احتمال تغییرات کونفورماسیون آلبومین سرم انسان در حضور نانو ذرات روی سولفید نیز مطالعاتی انجام پذیرفت. در مطالعه دیگری ، تاثیر تتراسایکلین به عنوان یک داروی آنتی بیوتیک با اهمیت بر خاموشی طیف فلورسانس نانو ذرات روی سولفید سنتز شده جهت ارائه یک روش ساده و سریع برای اندازه گیری تتراسایکلین در نمونه های حقیقی دارویی ازائه گردید. روش پیشنهاد شده دارای ارقام شایستگی تجزیه ای بسیار مناسبی بود. اندازه گیری همزمانی پاراستامول یا استامینوفن به عنوان یک داروی مشهور تسکین درد و پارا-آمینوفنول به عنوان یک ناخالصی سمی پاراستامول در آنالیزهای دارویی اهمیت زیادی دارد. دو روش افزایش استاندارد چند متغیره بر اساس سیگنال خالص آنالیت و آنالیز فاکتوری کاهش مرتبه) sanas و (saraf جهت ارائه یک روش ساده و مناسب جهت اندازه گیری همزمانی پاراستامول و پارا-آمینوفنول در نمونه های سنتزی و نمونه های دارویی استفاده گردیدند. روش ارائه شده می تواند در حضور اثر بافت نیز کارایی داشته باشد.

a novel silver (ag) nanocomposite electrode was proposed that fabricated from metal nanostructures and ionic liquids. the combined application of unique properties of nanomaterials and ionic liquids in the design of this ag nanocomposite results in electrodes with interesting advantages compared to the conventional metal disk electrode. in the first part of this thesis, the elecrocatalytic effect of ag paste nanocomposite electrode toward the oxidation of hydroxylamine in alkaline media was investigated. hydroxylamine was detected over a linear concentration range of 1µm- 5mm with double potential step chronoamperometry. the limit of detection was obtained as 0.30 µm. this new method of hydroxylamine determination is reproducible, selective, and sensitive, and can be used for real sample analysis. the independency of the system from most of the interferences and its ability of easily removing the effect of most cationic interferences are the important features of this work. in the second part, the ag paste nanocomposite electrode was employed as an efficient electrocatalyst for semicarbazide oxidation in alkalin media. the results confirm that this nanocomposite electrode has high sensivity, low detection limit (0.6 µm), wide linear range (1.3 µm-0.5 mm and 0.5 mm- 2.3 mm), good long term stability and reproducibility for determination of semicarbazide. moreover, the electrode surface can be cleaned and renewed very easily by polishing on the smooth paper. therefore, this proposed electrode can have many applications as electrochemical sensors.

روشی سریع و راحت برای غلاف دار کردن نانو لوله های کربنی بوسیله تشکیل در مکان هیدروکسی آپاتیت طی واکنش حالت جامد دگرگون شده دستیاری شده توسط ریزموج توضیح داده شده است. این فرآیند آسان به عامل دار کردن نانو لوله های کربنی و به اصلاح آنها با پلی الکترولیت ها نیازی ندارد و شامل مخلوط کردن خشک پیش ماده های هیدروکسی آپاتیت با نانو لوله های کربنی و سپس تابش ریزموج است. ساختار نانو ماده ترکیبی بوسیله میکروسکوپ های الکترونی عبوری و روبشی ، طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز و آنالیز پراش اشعه ایکس مورد شناسایی قرار گرفت. کامپوزیت به طریقه الکتروشیمیایی با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد شناسایی قرار گرفت که به طور شگفت انگیزی نشان دهنده انتقال بار بهتری در مقایسه با نانو لوله های کربنی چند دیواره ای اولیه بود. قابلیت جذب بالای هیدروکسی آپاتیت به همراه خصوصیات الکتریکی منحصر بفرد نانو لوله های کربنی، این کامپوزیت را به یک بستر مطلوب برای ساختن حسگرهایی جهت تجزیه های زیست محیطی تبدیل می کند. نانوکامپوزیت نانو لوله های کربنی غلاف دار شده با هیدروکسی آپاتیت تهیه شده، در نهایت در ساختار یک الکترود خمیری کامپوزیتی جدید با استفاده از مایع یونی 1-دودسیل، 3-متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئوروفسفات مورد استفاده قرار گرفت. سطح پایدار در محلول های آبی بعلاوه رفتار جذبی زیاد برای یون های فلزات سنگین و انتقال بار مطلوب، یک الکترود با کارآیی بالا را بویژه برای تجزیه عریان سازی یا جذب سطحی در مطالعات زیست محیطی ایجاد کرده است. تجزیه سرب به عنوان یک نمونه برای یون های فلزات سنگین انجام شد. حساسیت، حدتشخیص، انتخاب پذیری و تکرار پذیری خوب برای حسگر پیشنهاد شده بدست آمد. محدوده خطی جواب الکترود دو مرتبه بزرگتر از سایر الکترود های رقیب بود (nm 1 تا ?m 10 در دو محدوده خطی).

یک الکترود گزینش پذیر یونی برای یون جیوه براساس ‏پلیمریزاسیون پیرول بر روی سطح الکترود ضد زنگ استیل، با ‏پوششی از یک غشا ترکیبی نانولوله های کربنی به همراه پلیمر ‏پلی ونیل کلرید با یک لیگاند جدید انامینی قراهم آورده شده ‏است. پلی پیرول به عنوان یک لایه حد واسط به علت رسانندگی و ‏خاصیت پایدارکنندگیش بین غشا و سطح الکترود مورد استفاده ‏فرار گرفته است. همچنین ترکیبی از نانولوله کربن با پلیمر ‏رسانا سبب افزایش عملکرد حسگر مورد نظر شده است. الکترود یک ‏شیب نرنستی0.25 ± 34/29 میلی ولت در یک گستره غلظتی از‎5.0×10-7 ‎to 1.0×10-2 ‎‏ مول بر لیتر از نمک جیوه نیترات(‏ii‏) با یک حد تشخیص‎1.4×10-‎‎7 ‎‏ مول بر لیتر نشان داده است. الکترود مورد نظر یک گزینش ‏پذیری بسیار خوبی نسبت به یون جیوه در گستره زیادی از یون ‏های فلزی از خود نشان می دهد. این حسگر به خوبی در گستره ای ‏ph‏ از 8/8 تا 7/3 به کار گرفته شده است. همچنین حداقل برای ‏دو ماه بدون انحراف فابل توجه ای در عملکرد می تواند مورد ‏استفاده قرار گیرد. کاربرد علمی از این حسگر به عنوان یک ‏الکترود کار در تیتراسون پتانسیومتری یون جیوه با نمک ‏edta‏ و ‏همچنین در تیتراسیون مخلوطی از‎ ‎نمک هالوژن ها مورد بررسی قرار ‏گرفت. این الکترود همچنین به طور موفقیت آمیزی برای اندازه ‏گیری جیوه در نمونه آب رودخانه به کار گرفته شد. یک حسگر زیستی جدید براساس تغییر رنگ نانو ذرات نقره برای ‏تشخیص رنگ سنجی گلوکز توسعه داد شده است. روش اندازه گیری ‏بر اساس تغییری در خواص شیمیایی از نانو ذرات نقره که در ‏اینجا به عنوان یک معرف رنگزای در پاسخ به آنالیت مورد ‏استفاده قرار گرفته است. در حضور گلوکز هیدروژن پروکسید ‏تولید شده طی فرآینده آنزیمی یک تغییر رنگ واضح از زرد به ‏بی رنگی در نانو ذرات نقره قرار گرفته برروی حسگر زیستی ‏کاغذی طی یک واکنش اکسایش-کاهشی ایجاد می کند. نتایج نشان ‏داد که این حسگر زیستی به طور موثر اجازه اندازه گیری کلوگز ‏در گستره غلظتی ‏‎5.0×10-6 to 1.0×10-1‎‏ مولار با یک حد تشخیص‎ 8.6×10-7 ‎‏ ‏‎ ‎مولار ‏در 5/7 می دهد. کاربرد تجزیه ای این حسگر زیستس برای اندازه ‏گیری گلوکز در نمونه ادرار مورد بررسی قرار گرفته است. ‏

اخیرا" نقاط کوانتومی برای تشخیص در عرصه های مختلف تحقیق، مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. در این تحقیق سعی شده است چند نوع نقاط کوانتومی سنتز شده و خواص شیمیایی و بیو شیمیایی آنها مورد بررسی قرار گیرد. در دهه اخیر در بین روشهای مختلف سنتز نقاط کوانتومی، نیاز به پیدایش روشهای دیگری هم وجود دارد از آنجایی که روشهای موجود کاملا" رضایت بخش و شامل همه موارد لازم نیستند. سنتز با حلالهای غیر کوردینه شونده نظیر تری اکتیل فسفین (top) و تری اکتیل فسفین اکساید (topo)برای استفاده های زیستی نیاز به تبادل لیگاند دارد زیرا نقاط کوانتومی با پوشش topo وtop در آب قابلیت انحلال ندارند و تبادل لیگاند باعث وسیع شدن توزیع اندازه ذرات و همچنین کاهش بازده کوانتومی می شود. بنابراین سنتز آبی نقاط کوانتومی بسیار حایز اهمیت است. در اولین بخش از تحقیق ارایه شده، از تیو گلیکولیک اسید و سیستئین به عنوان پایدار کننده در سنتز آبی نقاط کوانتومی کادمیم تلورید استفاده شده است و در روش سنتزی دیگری از کربو هیدراتهایی نظیر گلوکز، سکاروز، و نشاسته به عنوان پایدار کننده های تجدید پذیر و بدون ضرر برای تهیه نقاط کوانتومی کادمیم سلنید استفاده شده است. در بخش دوم از این رساله، با استفاده از نقاط کوانتومی، یک آرایه برای بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی/ پلی فنولی ارائه شده که اساس آن اندازه گیری اثر بازدارندگی آنتی اکسیدان/ پلی فنول روی خاموشی نوری نقاط کوانتومی کادمیم تلورید تحت تاثیر تابش ماورابنفش است. نقاط کوانتومی پایداری نوری بسیار خوب در عدم حضور تابش ماورابنفش دارند اما تحت تاثیر تابش ماورابنفش خاموش می شوند که احتمالا" دلیل اصلی این خاموشی، تولید ذرات اکسیژن فعال تحت تاثیر تابش ماورابنفش. به وسیله مقایسه پایداری نوری نقاط کوانتومی در حضور و عدم حضور سدیم آزید به عنوان خاموش کننده معروف 2o1، تاثیر 2o1 بر خاموشی نوری نقاط کوانتومی مورد بررسی قرار گرفت. این اثر خاموشی به وسیله حضور ترکیبات آنتی اکسیدان/ پلی فنول کاهش پیدا می کند. چندین ترکیب آنتی اکسیدان/ پلی فنول شامل ترولکس و تعدادی نمونه های چای مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج روش ارایه شده با روش مرسوم تست فولین ارتباط خو بی دارد که این بیانگر قابل اعتماد بودن روش جدید می باشد. بعلاوه فهم مکانیزم و پیدا کردن راه حل برای پدیده خاموشی نوری نقاط کوانتومی تحت تاثیر تابش ماورابنفش، در کاربردهای پزشکی این ذرات بسیار حایز اهمیت می باشد. در بخش سوم، تاثیر معرف پوشاننده بر روی برهمکنش نقاط کوانتومی با پروتئین به وسیله روشهای طیف سنجی، شامل طیف سنجی ماورابنفش-مرئی، فلورسانس، و فلورسانس همزمانی مورد بررسی قرار گرفته است. دو نوع نقطه کوانتومی کادمیم تلورید با پوششهای سیستئن و تیو گلیکولیک اسید تهیه شدند و برهمکنش آنها با هموگلوبین در ph های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. خاموشی فلورسانس هموگلوبین تحت تاثیر دو پدیده خاموشی استاتیک و دینامیک اتفاق می افتد. و مقادیر ثابت استرن_ ولمر (ksv) در مورد نقاط کوانتومی با پوشش سیستئین نسبت به تیوگلیکولیک اسید بیشتر بوده، که ممکن است به دلیل وجوذ گروه آمین اضافی در ساختار سیستئین نسبت به تیوگلیکولیک اسید باشد. مقادیر منفی تغییرات آنتالپی و آنتروپی بیانگر این است که عمده نیروهای درگیر در این برهمکنش نیروهای هیدروژنی و واندروالس هستند. تغییرات ساختار هموگلوبین به وسیله تکنیک های طیف سنجی ماورابنفش-مرئی و فلورسانس همزمانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که معرف پوشاننده نقش مهمی در برهمکنش مواد نانو با پروتئین ها دارد. در بخش دیگر از این تحقیق، اثر اندازه نانوذرات در برهمکنش نقاط کوانتومی با هموگلوبین بررسی شده است. نقاط کوانتومی محلول در آب با پوشش تیوگلیکولیک اسید و با دو اندازه متفاوت با نشرهای فلورسانس در نواحی 540 نانومتر (نقطه کوانتومی زرد) و 600 نانومتر (نقطه کوانتومی قرمز) تهیه و برهمکنش انها با هموگلوبین مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که اثر خاموشی فلورسانس پروتئین تحت تاثیر نقاط کوانتومی به اندازه آنها بستگی دارد و ماهیت این خاموشی، مخلوطی از دینامیک و استاتیک است. نتایج طیف سنجی فلورسانس همزمانی بیانگر این است که ساختار ثانویه پروتئین به طور جزئی تحت تاثیر نقطه کوانتومی قرار می گیرد. در بخش پنجم از این تحقیق، برهمکش نقاط کوانتومی کادمیم سلنید پوشیده شده با گلوکز، ساکاروز، و نشاسته و نوع بدون پوشش آن با هموگلوبین به وسیله روشهای طیف سنجی ماورابنفش-مرئی، فلورسانس، و فلورسانس همزمانی در ph بیولوژیک مورد بررسی قرار گرفته است. اثر خاموشی فلورسانس پروتئین تحت تاثیر نقاط کوانتومی ناشی از پدیده خاموشی استاتیک است. مقادیر بالای ثابت استرن- ولمر و ثابت پیوند بیانگر این است که هموگلوبین تمایل بالایی به سطح نقاط کوانتومی دارد. جابجایی قرمز در طیف فلورسانس همزمانی بیانگر این است که ساختار پروتئین تاثیر حضور نقطه کوانتومی قرار می گیرد. کاهش در شدت باندsoret در طیف جذبی نشان می دهد که گروه هم در هموگلوبین به طور مستقیم در دسترس نقاط کوانتومی قرار می گیرد. در حضور عامل پوششی برهمکنش بیشتری بین نقاط کوانتومی و هموگلوبین اتفاق می افتد که بیانگر این حقیقت است که حضور و نوع عامل پوشاننده در برهمکنش حایز اهمیت می باشد. در بخش بعدی از این رساله، نورانی شدن (افزایش سیگنال فلورسانس) و آبی شدن (جابجایی در طول موج ماگزیمم) نقاط کوانتومی هسته/پوستهcdse/zns به وسیله روشهای طیف سنجی ماورابنفش-مرئی، فلورسانس، و پراکندگی نوری دینامیک(dls) و تجزیه کمومتری مورد بررسی قرار گرفت. نقاط کوانتومی در دمای بالا سنتز شده و در ماتریس پلیمری از جنس پلی مالئیک انیدرید قرار می گیرد. تعدادی از نقاط کوانتومی سنتز شده خواص فلورسانس قابل ملاحظه ای نشان نمی دهند، اما در اثر تابش نور ماورابنفش خاصیت فلورسانس آنها افزایش پیدا می کند. این پدیده با تغییری در طول موج طیف فلورسانس به سمت طول موجهای پایین تر همراه است. برای فهم عمیق تر مکانیزم نورانی شدن و آبی شدن تحت نور، طیف فلورسانس آنها در زمانهای مختلف تابش ماورابنفش به وسیله روش کمومتری mcr-als مورد تجزیه قرار گرفت. در نتیجه این آنالیز، طیف زمینه و گونه ها از هم جدا شدند و گونه هایی که در حین فرآیند نوردهی وجود داشتند تعیین شدند. ph و ترکیب محلول بر فرآیند نورانی شدن موثر هستند. احتمالا" زمانی که نقاط کوانتومی تجمع پیدا می کنند، فعال شدن نوری آنها اتفاق می افتد و تابش ماورابنفش این پدیده را تسریع می کند. در قسمت آخر این رساله نقاط کوانتومی cdse/zns پوشیده شده با پلیمر به عنوان پروب برای شناسایی مس مورد استفاده قرار گرفت. فلورسانس نقاط کوانتومی در ابتدا به وسیله نور ماورابنفش افزایش پیدا کرده و سپس به وسیله حضور مس خاموش می شود. دو نقطه کوانتومی با فلورسانس در طول موجهای 550 نانومتر) 550 (qd و 610 نانومتر) 610 (qd انتخاب شده و اثر مس بر هر دو مورد بررسی قرار گرفت. اثر خاموشی به وسیله معادله استرن_ولمر در رنج غلظتی 6-10×3 _ 8-10×1 مولاربرای 550 qdو 6-10×6/1 _ 8-10×7 مولار برای 610 qdتوصیف می شود.

از آنجایی که هیدروژن می تواند به عنوان سوخت، جایگزین سوخت های فسیلی شود، به طور گسترده مورد توجه محققان قرار گرفته است. تحقیقات زیادی بر روی تولید هیدروژن، ذخیره آن و کارکرد آن در حال انجام است تا بتوان استفاده از آن را از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه کرد. این تحقیق تولید الکتروشیمیایی هیدروژن با استفاده از الکترولیز آب را مورد بررسی قرار داده است که شامل ارائه و بهبود دادن الکتروکاتالیست های مختلف و بررسی عملکرد آن ها می باشد. کارایی الکتروکاتالیست ها با روش های مختلف الکتروشیمیایی از جمله ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتروی و غیره مورد آزمون قرار گرفته است. در این تحقیق از متالوفتالوسیانین ها به عنوان الکتروکاتالیست های ملکولی در تولید هیدروژن و همچنین واکنش همراه با آن یعنی تولید اکسیژن استفاده شده است. خاصیت کاتالیزوری آن ها هم در محیط بازی و هم در محیط اسیدی ارزیابی شده است. علاوه بر این توانایی کاتالیزوری آن ها با نشاندن آن بر روی نانولوله های کربنی بهبود داده شده است. از نانوفریت ها و نانو فریت های جایگزین شده با درصدهای متفاوت نیکل نیز به عنوان الکتروکاتالیست در تولید هیدروژن در محیط اسیدی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که این کاتالیزور ها دارای پایداری فوق العاده ای در محیط اسیدی هستند. این ویژگی همراه با قیمت ارزان نیکل فریت نانوذرات و سهولت ساخت و تولید شان، آن ها را به عنوان کاتالیزورهای امید بخش در تولید هیدروژن در محیط اسیدی مطرح می کند. تمرکز دیگر این تحقیق بر روی مقایسه توان الکترودهای مختلف کربنی در تولید هیدروژن در محیط های اسیدی و بازی می باشد. عملکرد و پارامترهای سنتیکی آن ها در تولید هیدروژن با استفاده از نمودار تافل بدست آمده است. این بررسی ها نشان داد که الکترودهای کربنی مختلف دارای عملکردهای متفاوتی در محیط اسیدی و بازی می باشند.

در بخش اول ، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با سیلیکا ژل ساخته و جهت تعیین پیروگالول مورد استفاده قرار گرفت. مطالعات ولتامتری چرخه ای و پالس تفاضلی نشان می دهد که الکترود خمیر کربن اصلاح شده با سیلیکا پتانسیل اکسایش پیروگالول را کاهش و جریان پیک اکسایشی را افزایش داده و سبب بهبود رفتار الکتروشیمیایی پیروگالول در مقایسه با الکترود خمیر کربن اصلاح نشده می شود. اثرات مقدار ph ، مقدار سیلیکا، پتانسیل و زمان تجمع بررسی شد و در نهایت یک روش حساس، سریع و راحت جهت تعیین مقدار پیروگالول توسعه داده شد. گستره غلظتی بعد از 4 دقیقه زمان جهت تجمع، از 0/2 تا 300 میکرو مولار و حد تشخیص 7/0 میکرو مولار می باشد. جهت بررسی اثر گونه های خارجی تعدادی نمک های معدنی و ترکیبات آلی استفاده شد. در نهایت روش با موفقیت جهت تعیین پیروگالول در آب شهری و نمونه های چای سبز به کار برده شد. در مطالعه دوم یک الکترود گزینش پذیر یونی با غشای پلی وینیل کلرید (pvc) و اصلاح شده با نانو لوله های کربنی و بیس( 2- هیدروکسی استوفنون)- 1و2- پروپان دی ایمین(bhapn) به عنوان انتخابگر یون جهت تشخیص و تعیین یون نیکل (ii) فراهم آورده شد. الکترود شیب نرنستی45/0 ± 7/29 میلی ولت در گستره غلظتی از7- 10 × 1/9 تا 7-10 × 0/2 مول بر لیتر از نمک نیکل نیترات(ii) با یک حد تشخیص 7-10 × 2/3 مول بر لیتر نشان داد. این الکترود در گستره ph 0/3 تا 9/7 قابل کاربرد بوده و زمان پاسخ آن تقریبا 6 ثانیه می باشد. الکترود گزینش پذیری خوبی به یون نیکل نسبت به یون های فلزی دیگر نشان می دهد. استفاده از نانو لوله های کربنی چند دیواره (mwcnt) در ترکیب پلیمری، گستره غلظتی و حساسیت الکترود را بهبود می بخشد. کاربرد عملی این حسگر به عنوان یک الکترود کار در تیتراسون پتانسیومتری یون نیکل با محلول edta مورد بررسی قرار گرفت.

در این کار، در روش های پتانسیل گام به گام و ولتامتری چرخه ای، سهم خالص جریان فارادی، جریان خازنی مرحله ای و جریان خازنی القایی از سهم جریان کل با استفاده از روش تفکیک چند متغیره منحنی با روش حداقل مربعات متناوب بدست آمد. به عنوان مدل های شیمیایی، اکسایش ،co(phen)3cl2، k4[fe(cn)6]، kscn و مخلوط k4[fe(cn)6] وkscn و همچنین کاهش ru(nh3)6cl3 در سطح الکترود کربن شیشه ای در روش کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ثابت زمانی سلول برای همگی گونه ها محاسبه و نتایج با روش های قبلی مقایسه شد. در قسمت دیگر، اعتبار روش ارائه شده برای جداسازی سهم هرسه نوع جریان در روش ولتامتری چرخه ای مورد سنجش قرار گرفت. همچنین مقدار ابهام چرخشی در نمودارهای بدست آمده با استفاده از روش تفکیک چند متغیره منحنی با روش حداقل مربعات متناوب بدست آمد. در مرحله بعد، تاثیر تغییرات غلظت بر روی جریان های فارادی، خازنی مرحله ای و خازنی القایی مورد کنکاش قرار گرفت. در این راستا منحنی های کالیبراسیون بر اساس هر سه نوع جریان ترسیم شد و ارقام شایستگی مربوط به هر یک از منحنی ها بدست آمد. همچنین تاثیر حضور نانوذرات با اندازه های مختلف روی سطح الکترود بر روی جریان های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت دیگر از کار، رفتار الکتروشیمیایی کمپلکس بتا سیکلودکسترین-دپامین بر روی سطح الکترود مایع یونی کربنی مورد بررسی قرار گرفت. تشکیل کمپلکس مربوطه هیچ تاثیر آشکاری بر روی پتانسیل پیک اکسیدی (یا جریان پیک) ولتاموگرام چرخه ای دپامین بر روی سطح الکترود مایع یونی کربنی ندارد. بنابراین می توان از این کمپلکس به عنوان یک مثال مناسب برای بررسی تشکیل کمپلکس های ضعیف که هیچ گونه تغییری بر روی پیک مربوط به گونه الکتروفعال ایجاد نمی کنند، استفاده کرد. برای رسیدن به این هدف، از روش کرونوآمپرومتری به عنوان یک روش پتانسیل گام به گام استفاده شد. سپس برای آنالیز داده ها از روش تفکیک چند متغیره منحنی با روش حداقل مربعات متناوب کمک گرفته شد. در ادامه کار،توانایی روش تفکیک چند متغیره منحنی با روش حداقل مربعات متناوب برای آنالیز کمی هنگامی که غلظت یکی از گونه های درگیر در واکنش (مثلا نانوذرات) نامشخص است مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام این کار، برهم کنش نانوذرات با مولکول های بزرگ زیستی مانند آلبومین سرم گاوی با استفاده از روش جذب مولکولی در ناحیه مرئی-فوق بنفش مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از محدودیت های طبیعی و آنالیز همزمان چهار ماتریس داده، ابهام های چرخشی و شدتی حذف شدند. برای رسیدن به این هدف لازم است تا در ابتدا ضریب جذب مولکولی مربوط به نانوذرات مشخص و سپس غلظت نانوذرات با استفاده از قانون بیر-لامبرت محاسبه شود. برای عمومیت بخشیدن به روش ارائه شده دو نوع داده شبیه سازی شده و آزمایشگاهی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در مورد آنالیز داده های آزمایشگاهی از داده های مربوط به برهم کنش نانوذرات نقره با آلبومین سرم گاوی استفاده شد. سپس نتایج بدست آمده با نتایج روش های قبلی مقایسه شد. همچنین، مطالعه برهم کنش نقاط کربنی با هموگلوبین با استفاده از روش تفکیک چند متغیره منحنی با روش حداقل مربعات متناوب برای آنالیز داده های جذب مولکولی در ناحیه مرئی –فوق بنفش انجام شد. برای انجام مطالعات ترمودینامیکی مربوطه، در ابتدا غلظت نقاط کربنی با استفاده از روش قبلی ارائه شده محاسبه شد. سپس ثابت تشکیل مربوطه در ph های مختلف با یکدیگر مقایسه شد. علاوه بر این، مشخصات اکسایش-کاهش هموگلوبین در فاز مایع یونی و در حضور نانوذرات طلا بر روی سطح الکترود مایع یونی- نانولوله های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. بر این مبنا، یک حسگر جدید برای انداره گیری مقادیر بسیار کم پراکسید هیدروژن ارائه شد.

الکترود ساده، گزینش پذیر و حساس مایع یونی شامل هیبرید نانو صفحات گرافنی با نانو ذرات نقره برای اندازه گیری تیواوره مورد استفاده قرار گرفته است. ولتاموگرام چرخه ای تیواوره دو پیک اکسایشی واضح در پتانسیل های -0/2 و 0/1 ولت در مقابل الکترود مرجع نقره/نقره کلرید نشان می دهد. برای اندازه گیری کمی تیواوره پیک اکسایشی در -0/2 ولت مورد سنجش قرار گرفت که پتانسیل این پیک نسبت به مقادیر گزارش شده قبلی کمتر می باشد. به منظور تعیین کمی تیواوره در حد میکرو مولار روش آمپرومتری به عنوان یک روش سریع و ساده مورد استفاده قرار گرفت. سه ناحیه خطی 2001- و 1000-200 و 3000-1000 میکرومولار بدست آمد. حد تشخیص تئوری 0/698 میکرومولار نشان دهنده ی حساسیت بسیار خوب سنسور می باشد. تا کنون الکترود پیشنهاد شده، نخستین نانوسنسور برای اندازه گیری تیواوره میباشد که بطور موفقیت آمیزی برای سنجش تیواوره در آب پرتقال وآب فاضلاب بکار گرفته شد. در بخش بعد روش ولتامتری با پویش خطی برای اندازه گیری همزمان سیستئین و سیستئین دی سولفید بر روی الکترود کربنی مایع یونی مورد استفاده قرار گرفت. این اولین گزارش از اندازه گیری همزمان این دو گونه بیولوژیکی با یک روش الکترو شیمیایی می باشد. با استفاده از الکترود کربنی مایع یونی به عنوان یک الکترود با عملکرد بالا ، دو پیک اکسایشی با تفکیک قابل توجه حدود 680 میلی ولت (در مقابل الکترود مرجع نقره/نقره کلرید) برای سیستئین (v 0/62) و سیستئین دی سولفید (1/3 v) در محلول بافر فسفات(ph=6/0) مشاهده می شود. محدوده های خطی 0/1-450و 700-0/5 میکرو مولار و حد تشخیص های 0/298و 4/258به ترتیب برای سیستئین و سیستئین دی سولفید بدست آمد. این الکترود کامپوزیتی برای اندازه گیری همزمان سیستئین و سیستئین دی سولفید در ادرار مصنوعی و محیط کشت باکتری بکار گرفته شد. نتایج رضایت بخش حاصله به خوبی نشان دهنده ی کارایی الکترود پیشنهادی برای اندازه گیری همزمان این دو ترکیب می باشد.

در قسمت اول این پایان نامه، نانو ساختارهای ni/co hexacyanoferrates ترکیبی به عنوان کاندیدهای خوب برای ساختن ابر خازن های الکتروشیمیایی معرفی شدند. ترکیبات مختلفni/co hexacyanoferrates بر روی یک بستر ارزان استیل توسط روش cyclic voltammetric (cv) نشانده شدند. نانو ساختارهای ترکیبی metal cyanoferrate یک ظرفیت بالای در حد(765 f.g-1) نسبت به آنچه که ازnickel hexacyanoferrate (379 f.g-1) وcobalt hexacyanoferrate (277 f.g-1) بدست آمده از خود نشان می دادند. نتایج حاصل از طیف امپدانس الکتروشیمیایی (eis) رفتار مطلوب ترکیبات نشانده شده را تایید کردند. 89%از ظرفیت خازنی مخصوص و 95%از کارایی کلومبی پس از 1000 سیکل کاری باقی ماند که نشان دهنده طول عمر و پایداری خیلی خوب این نانو ساختارها به منظور کاربرد در ابر خازن های الکتروشیمیایی بود. در قسمت دوم،نانو آلیاژهایag/pd (با نسبت های مختلفag بهpd ) به روش مایعات یونی همراه با میکروویو سنتز شد. این نانو ساختارها در ساختار الکترود carbon ionic liquid electrode (cile) وارد شد و تاثیر الکتروکاتالیتیکی بسیار خوبی برای این الکترودهای بهبود یافته برای اتانول،گلیسرول و واکنش تولید هیدروژن(her) مشاهد شد. همچنین graphene-palladium/carbon cloth (g-pd/cc) ساخته شد و برای اکسیداسیون الکتروشیمیای متانول به کار رفت. اکسیداسیون الکتروشیمیای اتانول در محیط بازی توسط الکترود (cile) بهبود یافته با نانوآلیاژهای ag/pd مورد مطالعه قرار گرفت. وارد کردن نقره در ساختار پالادیم و کاربرد مایعات یونی به عنوان نگه دارنده در ساختار الکترود باعث بهبود رفتارالکتروکاتالیتیکی پالادیم برای اکسیداسیون الکتروشیمیای اتانول شد. این دو جزء، باعث شیفت منفی پتانسیل شروع و پیک، افزایش جریان پیک و کاهش نسبت دانسیته جریان برگشت (jbp) به دانسیته جریان رفت (jfp) شد. در میان الکترودهایag/pd/cile ag/pd(30:70)/cile بهترین رفتارالکتروکاتالیتیکی را داشت. این الکترود مشخصات کاتالیتیکی بسیار خوبی مثل فعالیت کاتالیتیکی بالا، پایداری، مقاومت در برابر عوامل سمی کننده و ظرفیت بالای اکسیداسیون الکتروشیمیای اتانول (حتی در غلظت های بالای اتانول (m5)) از خود نشان داد. بهبود فعالیت الکتروکاتالیتیکی و فاکتورضد سمی بودن بالا نشاندهنده این است که این الکترود ارایه شده یک کاندید خوب برای ساخت پیل های سوختی اتانولی می باشد. همچنین خواص اکسیداسیون الکتروشیمیای گلیسرول در محیط بازی توسط الکترود ag/pd/cile مطالعه شد در میان نانو آلیاژهایag/pd ، ag/pd(30:70) فعالیت کاتالیتیکی بهتری برای اکسیداسیون گلیسرول از خود نشان داد. الکترود ag/pd(30:70)/cile خواص الکتروکاتالیتیکی خیلی خوب مثل فعالیت کاتالیتیکی، پایداری و مقاومت در برابر عوامل سمی کننده (حتی در غلظت گلیسرول(1m)) برای اکسیداسیون الکتروشیمیای گلیسرول از خود نشان داد. به علاوه وارد کردن نقره در ساختار پالادیم و کاربرد مایعات یونی به عنوان نگه دارنده در ساختار الکترود باعث شیفت منفی پتانسیل شروع و پیک، افزایش جریان پیک و کاهش نسبت دانسیته جریان برگشت (jbp) به دانسیته جریان رفت (jfp) شد. این نتایج الکترود مذکور را به عنوان یک کاندید خوب برای ساخت پیل های سوختی بر پایه گلیسرول پیشنهاد می دهد. همچنین فعالیت الکتروکاتالیتیکی الکترودag/pd/cile برای واکنش تولید هیدروژن مطالعه شد. هنگامی که نانو آلیاژهای ag/pd در ساختار الکترود استفاده شد. پتاسیل مربوط به واکنش (her) به طرف مقادیر مثبت تر نسبت به حالتی که فقط در ساختار الکترود pd حضور داشت شیفت کرد همچنین مشاهده شد که مقاومت انتقال الکترون برای تولید هیدروژن و جذب هیدروژن با افزایش مقدار ag تا میزان 20% کاهش یافت. بهترین نتایج هنگامی به دست آمد که از ag/pd(20:80)/cile استفاده شد. همچنین وارد کردن مایعات یونی در ساختار الکترود باعث بهبود رفتارالکتروکاتالیتیکی نانو آلیاژهای ag/pd برای (her) می شود. در پایان، اکسیداسیون الکتروشیمیای متانول در محیط بازی توسط graphene-palladium/carbon cloth (g-pd/cc) مطالعه شده است. مقادیر بزرگتر جریان رفت (if) به جریان برگشت (ib) نشاندهنده کارایی کاتالیزوری بالاتر و مقاومت بالاتر این الکترود در مقابل با مسمومیت در محیط بازی می باشد. همچنین افزایش زیاد جریان g-pd/cc در مقایسه باpd/cc نشاندهنده سطح زیادی است که مربوط به سطح زیاد گرافن می شد. همه نتایج نشان می دهد که این الکترود یک کاندید خوب برای استفاده در پیل های سوختی متانولی است.

مواد با ساختار نانو خواص مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی متفاوتی را نسبت به ساختار معمول خود نشان می دهند. در همین راستا پژوهش های انجام شده در مورد خواص نانو بلورهای نیکل، خواص منحصر به فرد و بهبود یافته ای را نسبت به پلی کریستال های متعارف نیکل از جمله افزایش سختی، مقاومت در برابر سایش، افزایش براقیت و کاهش زبری نشان می دهد. برای تولید مواد با ساختار نانو از مواد افزودنی که به عنوان ریز کننده دانه عمل می کند استفاده شده است. ساخارین یکی از موادافزودنی است که در حمام آبکاری الکتریکی واتس در نقش ریز کننده دانه به حمام افزوده می شود. هدف از انجام این پروژه، بررسی مکانیسم عملکرد ساخارین به منظور بررسی نقش گروه های عاملی ساخارین در ریز کردن دانه و ایجاد خواص بهبود یافته در پوشش نیکل نانو ساختار می باشد. برای بررسی اثر گروه های عاملی ساخارین در ریز کردن دانه های پوشش نیکل سه ماده که گروه های عاملی نسبتا یکسانی با ساخارین داشتند انتخاب شد: بنزن سولفونیک اسید، بنزوتیازول و متیل سولفانامید و هرکدام از این مواد در فرآیند آبکاری الکتریکی نیکل به عنوان ماده افزودنی به حمام واتس افزوده شدند. پوشش های نیکل تولید شده تحت آنالیز x-ray diffraction قرار گرفتند و محاسبه اندازه متوسط دانه برای پوشش های نیکل تولید شده نشان داد حضور حلقه بنزن در ترکیبات ساخارین، بنزن سولفونیک اسید و بنزو تیازول باعث افزایش تمایل این مواد به حرکت از محلول الکترولیت به سطح الکترود شده و با مسدود کردن سطح الکترود باعث بهبود اندازه دانه های پوشش می شوند و پوشش هایی با اندازه دانه کمتر از 50 نانومتر ایجاد می کنند. نتایج حاصل نیز نشان داده است، حضور ترکیبات داراری حلقه بنزن که دارای گروه های قطبی ضعیف باشند باعث بهبود فرایند جذب شدن روی سطح الکترود می گردند و بنابراین اثر این مواد در کاهش اندازه دانه ها افزایش می یابد. به علاوه پوشش های نیکل نانو ساختاری که در حضور مواد افزودنی دارای اتم نیتروژن تولید شده اند دارای براقیت بیشتر نسبت به سایر پوشش ها هستند.

نانو حسگر گاز بر پایه ی یونیزاسیون گازهای مورد نظر ساخته شده است. در سامانه ی ساخته شده از میله ی گرافیتی بهینه شده با نانو لوله ها ی کربنی چند دیواره (mwcnt) که با روش تخلیه ی قوس الکتریکی سنتز شده، بعنوان آند و ناشر الکترون استفاده شده است. در طراحی این سامانه دو الکترود کاتد وآند با فاصله ی 10± 700 میکرومتر (µm) وجود دارد که در آن از میله ی آلومینیومی (al) بعنوان کاتد و ازمیله ی گرافیتی بهینه شده با نانو لوله ها ی کربنی چند دیواره (mwcnt) که با روش تخلیه ی قوس الکتریکی سنتز شده، بعنوان آند استفاده شده است. هر گاز انرژی یونیزاسون مخصوص خود را دارد. با اعمال ولتاژهای بالا به الکترودها تحت شرایط خلا(تقریبا 01. تور) بدلیل تاثیر میدان الکتریکی بر mwcnt، باعث نشر الکترون از آن میشود. با برخورد الکترونهای نشر شده از mwcnt مولکولهای گاز یونیزه میشوند و جریان زیادی ایجاد میشود. به ولتاژی که یونیزاسیون در آن اتفاق می افتد ولتاژ شکست میگوییم. که به منزله ی اثر انگشت برای هر گاز است و با آن میتوان نوع گاز را تشخیص داد. میزان جریان ایجاد شده در ولتاژ شکست رابطه ی مستقیم با تعداد مولکولهای گاز دارد. بنابر این با اندازه گیری میزان جریان در ولتاژ شکست میتوان مقدار گاز را تشخیص داد. همچنین شدت نور متمایل به آبی مربوط به پلاسمای سرد ایجاد شده بین الکترودها نیز ارتباط مستقیم با تعداد مولکولهای موجود در محفظه ی یونیزاسیون دارد و با پردازش عکسهای گرفته شده میتوان مقدار گاز را تشخیص داد . پژوهش انجام شده نشان داد که پلاسما ی سرد ایجاد شده بین الکترود ها میتواند انرژی فعال سازی لازم برای واکنش بین استیلن و هیدروژن را فراهم سازد. در ولتاژ شکست هیدروژن ، قبل از اتمام تیتراسیون استیلن با هیدروژن یونیزاسیونی انجام نمیشود و پس از اتمام واکنش یونیزاسیون هیدروژن شروع میشود وشدت پلاسمای بین الکترود ها شروع میکند به زیاد شدن ونقطه ی افزایش شدت پلاسما به عنوان نقطه ی پایان تیتراسیون در نظر گرفته میشود. سامانه ی ساخته شده تواننسته برای تشخیص و اندازه گیری h2 در حد مقادیر ppb ( 40-85 ppb برای استفاده از جریان بعنوان سیستم اندازه گیری و 4-190 ppb برای استفاده از پردازش عکسها و شدت پلاسمای بین الکترودها بعنوان سیستم اندازه گیری ) ونیز برای تشخیص نشتی دسته وسیعی از گازها نظیر o2, h2, ar, c2h2, co, co2 و ch3oh در حد مقادیر ppm بر پایه ی یونیزاسیون آنها استفاده شود. همچنین سامانه ی ساخته شده توانسته تیتراسیون فاز گازی استیلن با هیدروژن برای مقادیر بالای 1 ppm استیلن را انجام دهد.

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.

در اولین قسمت این پایان نامه روش جدید microwave-assisted ionic liquid (mail) برای ساخت نانو مواد طلاau) )، نقره(ag) ، پلاتین(pt) و پالادیم(pd) مورد استفاده قرار گرفت. مواد اولیه فلزی مختلف در محیطهای مایعات یونی(ils) متنوع برای سنتز نانوذرات استفاده شد. برای نانوذراتag ، pt وpd ساختار کروی بدست آمد، در حالی که در موردau ساختار نانوورقه تشکیل شد. همچنین نتایج نشان داد که در محیط il با آنیون هگزا فلوئورو فسفات pf6-)) نسبت به آنیون تترا فلوئورو بورات bf4-)) نانوذرات فلزی با سایز ریزتر بدست می آید. این نانوذرات فلزی برای بهینه کردن عملکرد الکترود کربنی مایع یونی (cile) مورد استفاده قرار گرفت. این الکترودها اثرات الکتروکاتالیستی خیلی بالائی برای گونه های آدنین، هیدرازین، فرمالدهید و اتانول نشان می دهند. این فعالیت های الکتروکاتالیستی بالا را می توان به هدایت بالا، نسبت بالای سطح به حجم و سایتهای فعال نانوذرات فلزی ارتباط داد. ساخت الکترودهای فلزی نانوترکیبی خمیری نیز با استفاده از نانوساختارهای فلزی ارائه شده است. استفاده همزمان از خصوصیات بی نظیر نانومواد و il در طراحی این نانوترکیبهای فلزی خمیری منجر به ساخت الکترودهایی با مزایای جالب نسبت به الکترودهای فلزی دیسک متداول می شود. این قابلیت ها، کاربرد این الکترودها را به عنوان حسگرها و بیوحسگرهای الکتروشیمیایی مطلوب می کند. الکترود نانوترکیبی خمیری agبرای تشخیص و تعیین هیدرازین مورد استفاده قرار گرفت. این الکترود دارای فعالیت کاتالیستی بالا برای الکترواکسیداسیون هیدرازین در محیط قلیائی می باشد. پایداری بالا و خصوصیات antifouling، این الکترود را کاندیدی مناسب برای کاربرد در زمینه پیلهای سوختی می کند. آسانی ساخت الکترود، تجدید و نو کردن سطح الکترود علاوه بر اثرات التروکاتالیست و جذب بالا، افزایش میزان سطح فعال و زبری سطح و قیمت و وزن پائین از جمله خصوصیات برجسته این الکترود برای تشخیص هیدرازین می باشد. آمپرومتری دو پله ای متوالی به عنوان یک روش جدید برای اندازه گیری هیدرازین معرفی شد. نتایج نشان داد که این الکترود رفتارهای خوبی شامل محدوده خطی وسیع، حد تشخیص پائین و حساسیت بالا برای اندازه گیری هیدرازین نشان می دهد. الکترود نانوترکیبی خمیری pd به عنوان یک الکتروکاتالیست کارآمد برای تشخیص اتانول و همچنین به عنوان حسگر آمپرومتری غیرآنزیمی برای اندازه گیری اتانول در محیط قلیائی به کار برده شد. تحمل بالای این الکترود نانوترکیبی نسبت به تجمع گونه های کربنی (حدواسط های مشابه co) و عدم مسمومیت با گونه های جذب شونده قوی این الکترود را برای کاربرد در زمینه پیلهای سوختی مناسب می کند. همچنین نتایج بدست آمده، نشان دهنده حساسیت بالا، حد تشخیص پائین (m? 0/20)، محدوده خطی وسیع (m 6/1-mµ 0/30)، پایداری بلند مدت خوب و تکرارپذیری این الکترود نانوترکیبی می باشد. تجدید و نو شدن سطح این الکترود نانوترکیبی جدید، به آسانی، با صیقل دادن روی سطح صاف و هموار تکرارپذیری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. عملکرد الکتروتجزیه ای عالی این الکترود کاربرد آن را در پیلهای سوختی و همچچنین به عنوان حسگر آمپرومتری غیرآنزیمی اتانول تائید می کند. در قسمت دوم، کریستالهای مایع یونیilc) ) ترموتروپیک، 1،1-دی آلکیل-4،4-بی پیریدینیم بیس تری فلایمید، برای تهیه ترکیبهای گرافیت-ilc به کار برده شد. این ترکیبهای گرافیت-ilc برای ساخت الکترودهای کربنی ترکیبی جدید استفاده شد. ترکیبات ilc دارای جهت گیری مولکولی منظم هستند و با مخلوط شدن با گرافیت، همچنان خصوصیات کریستال مایعlc) ) و در نتیجه جهت گیری منظمشان را حفظ می کنند. عملکرد الکتروشیمی این الکترودهای ترکیبی با استفاده از آنالیتهای مختلف ارزیابی شد. الکترودهای حاصل فعالیت الکتروشیمیایی بالا، جریان زمینه پائین، نسبت سیگنال به نویز بهبود یافته، پایداری بیشتر، استحکام مکانیکی عالی و اثرات antifouling خیلی خوب را دارا می باشند. هدایت بالاتر ilc و همچنین جهت گیری منظم این ilcهای ترموتروپیک که منجر به افزایش سایتهای edge-plane این الکترودهای ترکیبی می شود دلیل فعالیتهای الکتروکاتالیستی و اثرات antifouling این الکترودها می باشد. این خصوصیات باعث می شود که این الکترودهای ترکیبی برای استفاده در زمینه های مختلف الکتروشیمی و حسگرهای زیستی مناسب باشد. پیدایش یک روش ساده و به صرفه برای تولید انبوه نانوورقه های گرافن gnss)) برای استفاده در طراحی حسگرهای مختلف، ترکیبهای هادی و وسایل نانوالکترونیک در آینده الزامی می باشد. در این قسمت، gnss با راندمان بالا و سطح وسیع با استفاده از عملیات حرارتی یک ترکیب گرافیت-ilc به عنوان ماده اولیه سنتز شد. ترکیب گرافیت-ilc در یک کوره با جریان گاز آرگون ar)) به مدت 1 ساعت در دمای °c700 حرارت داده شد. نفوذ ilc بین لایه های گرافیت، متلاشی شدن آن و خروج گازها به جدا شدن لایه های گرافیت کمک می کند. روش مطرح شده برای تولید gnss با کیفیت بالا، راندمان بالا و بدون گروهای اکسیدی و نقص ساختاری میدان عمل را برای کاربرد آن در زمینه های مختلف افزایش می دهد.

تغییرات رنگی ایجاد شده در نتیجه تجمع نانوذرات، اساس گسترش روش های بسیار ویژه و حساس برای تشخیص گونه های شیمیایی و زیستی را فراهم می کند. بر اساس این پدیده، ما یک روش تشخیص رنگی ساده و سریع را بر پایه تجمع نانوذرات طلا به عنوان ردیاب، برای تشخیص هیدرازین در آب نیروگاه گزارش کردیم. در نتیجه این کار، منحنی کالیبراسیون با گستره خطی7-10×1-11-10×1 و حد تشخیص12-10×1 بدست آمد. همچنین، یک روش نوری ساده و غیر وابسته به ph بر پایه تجمع نانوذرات طلا برای تشخیص هپارین که یک داروی مهم با ساختار پلیمری و یونی است، ارائه شد. هپارین با تجمعی از بار منفی بر روی سطح آن، باعث تجمع نانوذرات طلایی می شوند که این نانوذرات بوسیله مایع های یونی با بار مثبت پایدار شده اند. در نتیجه این تجمع، یک شیفت در پیک surface plasmon و تغییر رنگ از قرمز به آبی برای نانوذرات طلا اتفاق می افتد. میزان تجمع نانوذرات طلا وابسته به غلظت هپارین می باشد که اساس اندازه گیری کمی هپارین با این روش است. این روش قادر به اندازه گیری مقادیر هپارین با حد تشخیص 01/0 میکروگرم بر میلی لیتر و گستره خطی 26/6-012/0میکروگرم بر میلی لیتر می باشد. در قسمت دوم کار، ما اثر مایع های یونی را به عنوان سورفاکتانت های جدید بر روی کشش بین سطحی (ift) آب/ نفت بررسی کردیم. مقادیری از نفت که در بخش حفره ای مخازن گیر افتاده است بوسیله نیروهای مویینگی و بین سطحی قابل بیرون کشیده شدن است. در این کار، 1-دودسیل-3-متیل ایمیدازولیم کلراید ([c12mim][cl]) به عنوان عامل کاهش دهندهift سنتز شد و اثر آن بر روی یک نفت خام ایرانی تحت شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که غلظت مایسل بحرانی (cmc) بین نفت خام و مایع یونی ساخته شده در آب نمک، در غلظت بسیار پایین ppm 100 می باشد. بر خلاف سورفاکتانت های مرسوم، این مایع یونی در آب با درجه نمک بالاتر موثرتر عمل می کند. علاوه بر این، آزمایشات سیلاب زنی مغزه برای پیدا کردن برداشت نفت ثالثیه و میزان جذب مایع یونی بر روی سنگ مخزن انجام گرفت. در ادامه کار اثر مایع یونی [c12mim][cl] را بر روی کاهش کشش بین سطحی آب/ نفت خام سنگین مورد بررسی قرار دادیم. اثر های غلظت نمک سدیم کلرید، دما و غلظت مایع یونی بر روی کشش بین سطحی دینامیکی بین محلول مایع یونی/ نفت خام سنگین مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، اثر انواع مختلف مایع های یونی از دو خانواده ایمیدازولی و پیریدینی بر روی کاهش کشش بین سطحی آب / نفت خام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که بر خلاف سورفاکتانت های مرسوم، این مایع های یونی در آب با میزان نمک بالاترموثرتر عمل می کنند. در قسمت سوم کار، به منظور تشخیص منبع جغرافیایی نفت خام، نفت خام پنج منطقه نفتی ایران مورد آنالیز قرار گرفت. طیف ft-ir مربوط به نمونه ها به منظور تمایز گذاری بین منبع نفت خام توسط روش های کمومتریکس آنالیز شد. pca نتوانست تمایزی بین نفت ها بگذارد. اما، آنالیز داده ها توسط ecva باعث تمایز ی بسیار مناسب بین نفت ها شد. در کار آخر، atr-ftir همراه با روش های کمومتریکس به منظور تمایز بین چهار روغن روان کننده (پایه، دنده، موتور و صنعتی) به کار برده شد. pca نتوانست تمایزی بین این روغن ها بگذارد. اما نتایج بدست آمده توسط ecva توانست باعث دسته بندی و تمایزی مناسب بین روغن ها شود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

رفتار تجمعی یک مایع یونی با ساختار ایمیدازولی، با نام 1-دودسیل تری متیل ایمیدازولیم کلراید ([c12mim][cl]) و یک surfactant با ساختاری مشابه، دودسیل تری متیل آمونیم کلراید (dtac)، در کسر مولی های مختلف از حلال های دوتایی آب-متانول بوسیله تکنیک هدایت سنجی مورد مطالعه قرار گرفت. از داده های هدایت سنجی، غلظت بحرانی میسل (cmc)، درجه تفکیک زوج-یون (α) و انرژی آزاد گیبس فرایند تشکیل میسل (δg°mic) در کسر مولی های مختلف از حلال های دوتایی آب-متانول بدست آمد.همچنین برهم کنش این مواد با یک رنگ آنیونی، متیل اورانژ، با ستفاده از تکنیک اسپکتروفوتومتری در کسر مولی های مختلف آب-متانول مورد مطالعه قرار گرفت. مایع های یونی ( با برخی ویژگی های فعال در سطح)، می توانند با رنگ برهم کنش داشته و در نتیجه باعث تغییر مکان قابل توجه در طیف آنها شوند. داده های طیفی حاصله با استفاده از evolving factor analysis (efa) و همچنین یکی از تکنیک های کمومتریکس، multivariate curve resolution-alternating least squares (mcr-als)، که به عنوان یک نرم-مدل شناخته می شود، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. منحنی های طیفی و غلظتی مربوط به تمامی گونه ها در کسرمولی های مختلف آب-متانول، بدون هیچ گونه فرضی از یک مدل شیمیایی، برآورد شد. ثابت تشکیل زوج-یون بین [c12mim][cl] یا dtac با متیل اورانژ با استفاده از منحنی های غلظتی بدست آمده، محاسبه شد.

در این رساله برای ارزیابی زیست محیطی آلودگی دریاچه مهارلو به عناصر آرسنیک، کروم، مس، کادمیم، سرب، روی، نیکل، کبالت، منگنز و آهن، و تعیین منشأ عناصر، غلظت حل شده عناصر در آب سطح دریاچه، ورودیهای اصلی منتهی به آن، غلظت کل، و گونه سازی عناصر در رسوبات سطحی و مغزه های رسوبی، و غلظت کل و انحلال پذیر در استیک اسید نمونه های خاک مجاور دریاچه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که خاک مجاور دریاچه به عناصر کادمیم، آرسنیک، کروم، و نیکل آلوده است؛ منشأ آلودگی آرسنیک و کادمیم خاک، انسانزاد و منشأ آلودگی عناصر کروم و نیکل خاک، طبیعی است، و این احتمال وجود دارد که خاک مجاور دریاچه منبع ورود آرسنیک و کادمیم به آن باشد. آب دریاچه مهارلو به جز کروم، نسبت به تمام عناصر مورد مطالعه آلوده است و غلظت بالای عناصر در آب دریاچه ناشی از ویژگیهای خاص دریاچه مهارلو (شامل بالا بودن غلظت کاتیونهای اصلی در آب دریاچه، حضور کلر به عنوان آنیون اصلی در آب، درصد پایین ماده آلی و کربنات رسوبات دریاچه، و ظرفیت تبادل کاتیون پایین رسوبات) می باشد. این مطالعه نشان می دهد که رسوبات بستر دریاچه مهارلو به عنوان مخزن آلودگی فلزات عمل می کنند، اما سازوکار جذب عناصر توسط رسوبات بستر دریاچه برای کاهش قابل توجه غلظت بیشتر عناصر مورد مطالعه در آب، به اندازه کافی موثر نبوده است. مطالعه غلظت کل فلزات در رسوبات سطحی و مغزه های رسوبی دریاچه مهارلو نشان می دهد که رسوبات به عناصر آرسنیک، سرب، کادمیم، و کبالت آلودگی شدیدتری دارند. نتایج استخراج ترتیبی عناصر نشان می دهد که علاوه بر منبع عناصر (انسانزاد یا طبیعی)، عوامل دیگر شامل ویژگیهای محیط (eh ، ph، شوری، درصد ماده آلی)، و عنصر (از قبیل شعاع یونی) بر گونه سازی عناصر در دریاچه مهارلو موثر هستند. گونه سازی عناصر نشان می دهد که عناصر کروم، آهن، و مس نامتحرک و منشأ آنها عمدتاً طبیعی است، در حالی که دیگر عناصر مورد مطالعه عمدتاً از منشأ انسانزاد وارد دریاچه شده اند. از آنجا که غلظت کادمیم، کبالت، و سرب در مجموع دو فاز اول استخراج شده بیش از 50 درصد است، این عناصر بالاترین خطر زیست محیطی را در بین عناصر مورد مطالعه دارند.

یک الکترود کربنی طراحی شده به نام الکترود کربن مایع یونی (cile)، که در آن مایع یونی (il) به عنوان نگهدارنده به کار رفته، به عنوان الکترودی مناسب جهت اندازه گیری همزمان دوپامین، اسکوربیک اسید و اوریک اسید معرفی شده است. سرعت انتقال الکترون و برگشت پذیری گونه ها روی الکترود نامبرده نسبت به الکترود خمیر کربنی (cpe) بهبود یافته و اثرات مسموم شدن الکترود توسط محصولات اکسایشی گونه ها روی الکترود مشاهده نشده است. ولتامتری پالسی تفاضلی (dpv) برای اندازه گیری این سه گونه در نمونه های سرم خون انسان و ادرار به کار رفت و نتایج قابل قبولی بدست آمد. روش الکتروشیمیایی ساده و قابل اعتمادی برای اندازه گیری پاراستامول و پارا- آمینوفنول در نمونه های دارویی شامل قرص استامینوفن پیشنهاد شد. در مطالعات الکتروشیمیایی گونه های فوق روی cile، در مقایسه با cpe و الکترود کربن شیشه ای (gce) سرعت انتقال الکترون و برگشت پذیری دو گونه روی cile بهبود یافته و جدایی پتانسیل آندی و کاتدی کاهش یافته است. با روش dpv و استفاده از cile، پاراستامول و پارا-آمینوفنول به ترتیب در گستره ی غلظتی 6-10×2/0 تا 3-10×2/3 مولار و 7-10×3/0 تا 3-10×1/0 مولار با حدود آشکارسازی 7-10×5/0 و 7-10×1/0 مولار قابل اندازه گیری هستند. به روش الکترونشانی، نانوذرات طلا روی cile نشانده شدند و الکترود اصلاح شده gnp/cile تهیه گردید. اثرات الکتروکاتالیتیکی الکترود تهیه شده روی برخی از ترکیبات مهم بیولوژیکی از جمله پاراستامول، دوپامین، nadh، آمپی سیلین، اکسیژن و هیدرازین بررسی شد و مشخص شد که الکترود فوق، اثرات الکتروکاتالیتیکی بهتری نسبت به cile اصلاح نشده و برخی دیگر از الکترود های اصلاح شده با نانوذرات طلا دارد. سپس، هیدزازین به روش ولتامتری موج مربعی (swv) و با الکترود gnp/cile در نمونه های آب اندازه گیری شد و نتایج قابل قبولی به دست آمد. واسط (mediator) جدیدی به نام n,n-دی متیل- 4،4- آزوپیریدینیوم هگزافلوئوروفسفات (mazphp) طراحی و برای اصلاح cile به روش سل (sol) به کار رفته است. اثرات الکتروکاتالیتیکی الکترود اصلاح شده mazphp/sol/cile نسبت به دو ترکیب nadh و l- سیستئین بررسی شد. از جمله خصوصیات الکترود اصلاح شده، مسموم نشدن آن با محصولات اکسایش دو ترکیب بررسی شده است که بدین ترتیب می توان با روش آمپرومتری (با حدود پایین آشکارسازی) آنها را اندازه گیری کرد. الکتروشیمی مستقیم هموگلوبین (hb) روی cile، cile اصلاح یافته با ارتو- آمینوفنول (oap) الکتروپلیمریزه شده و cile اصلاح یافته با نانوذرات طلا بررسی شد. با الکتروپلیمریزاسیون oap در محلول حاوی هموگلوبین و در شرایط بهینه، هموگلوبین به همراه پلی ارتو- آمینوفنول (poap) روی سطح الکترود cile قرار گرفت. زیست حسگر ساخته شده ی hb/poap/cile اثرات الکتروکاتالیتیکی بر احیای هیدروژن پروکسید داشته، و هیدروژن پروکسید به روش آمپرومتری اندازه گیری شد. هموگلوبین به روش مستقیم و با استفاده از مایعات یونی مختلف روی cile نشانده شد و الکتروشیمی مستقیم هموگلوبین در زیست حسگر ساخته شده (hb/il/cile) بررسی شد. پیک های آندی و کاتدی شبه برگشت پذیر مشاهده شده برای hb/il/cile مربوط به هموگلوبین می باشند. زیست حسگر تهیه شده اثرات الکتروکاتالیتیکی خوبی نسبت به احیای اکسیژن، هیدروژن پروکسید و نیتریت نشان داد. الکتروشیمی مستقیم هموگلوبین روی cile اصلاح شده با نانوذرات طلا (gnp/cile) نیز بررسی شد. پس از الکترونشانی نانوذرات طلا روی cile، gnp/cile تهیه شده در محلول حاوی هموگلوبین قرار داده شد تا هموگلوبین بر روی الکترود نشانده شود. هموگلوبین در زیست حسگر ساخته شده فعالیت خود را حفظ کرده، نسبت به دو زیست حسگر پیشین و نیز برخی حسگرهای گزارش شده در مقالات، اثرات الکتروکاتالیتیکی بهتری نسبت به اکسیژن و هیدروژن پروکسید از خود نشان می دهد. ثابت محاسبه شده ی مایکل - منتون، kmapp، برای این زیست حسگر ( m4-10×7/1) کوچکتر از آن برای hb/poap/cile (m 3-10×1/23) و hb/il/cile (m 3-10×7/5) بدست آمد که نشان از بیواکتیویته بیشتر هموگلوبین در حضور نانوذرات طلا روی cile دارد.

در ابتدا یک متد جدید تولید هیدرید برای تعیین سرب در حد نانوگرم در میلی لیتر توسط دستگاه جذب اتمی مورد بررسی قرار گرفته است . در قسمت دوم یک طرح جدید حفره برای استفاده در روش meca پیشنهاد شده است . برای بررسی قابلیت حفره از دی اکسید سولفور به عنوان ترکیب سولفوردار استفاده شده است . در قسمت سوم از روش meca با استفاده از حفره طراحی شده در قسمت قبل برای اندازه گیری نیتریت استفاده شد. در قسمت بعد، اکسیدهای نیتروژن در مناطق آلوده توسط روش meca مورد اندازه گیری قرار گرفت . در قسمت پنجم اثرهای مرئی که توسط یک دوربین دیده می شود به عنوان روشی برای interfacing با کامپیوتر مورد بررسی قرار گرفت . این اثرها توسط دوربین به کامپیوتر منتقل شد و با برنامه ساده ای مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . تیتراسیونهای فتومتری و پتانسیومتری، روش های فتومتری و تکنیکهای دیگری که در متن آورده شده توسط این روش شرح داده شد. در قسمت آخر، داده های اسپکتروفتومتری و پتانسیومتری را محیط windowsتوسط برنامه (vb) vissual basic بدست آمده و مستقیما به دورن excel منتقل گردید. برای آنالیز و بررسی همزمان داده ها، از روشهای مختلف ارتباط بین vb و بقیه برنامه های قابل اجرا در محیط windows استفاده شد . هر کدام از نظر سرعت با هم مقایسه گردیدند. برای مشاهده کاربرد این روشها دو سیستم مختلف مورد بررسی قرار گرفت شامل سیستم های تیتراسیون و اسپکتروفتومتری. داده ها را نیز مستقیما توسط یک ماکرور در excel بدست آمد و مورد بررسی قرار گرفت . نشان داده شد که هر سیستمی را می توان با این برنامه از طریق rs-232c اتوماتیک کرد.

اندازه گیری همزمان fe(ii), v(iv) و نیز te(iv), se(iv) بر اساس اختلاف در سرعت هر کاتالیزور با استفاده از شبکه های عصبی پیشنهاد شده است . داده های بدست آمده از طریق آزمایش با استفاده از شبکه های عصبی با الگوریتم سپس انتشار پردازش می شوند. ساختار شبکه حاصل از سه لایه است که عبارتند از: لایه ورودی، لایه پنهانی و لایه خروجی. پارامترهای بهینه از قبیل بهره گیری مومنتوم و تعداد گره ها در لایه پنهان برای ساختن مدل شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است . میزان خطای پیشگویی در اندازه گیری همزمان fe(ii), v(iv) برابر 0/021 برای هر دو می باشد و نیز در اندازه ژگیری همزمان te(iv), se(iv) این میزان خطا به ترتیب برابر 0/037 و 0/072 می باشد. یک روش نوین با استفاده از شبکه های عصبی برای رفع مزاحمت پیشنهاد شده است . این روش در اندازه گیری se(iv) بعنوان در سرعت اکسیداسیون واکنش هیدرازینیوم دی کلرید با برمات پتاسیم در حضور ponveau s بعنوان شناسانگر در حضور te(iv) که باعث بازداری واکنش می شود بکار برده می شود. میزان خطای پیشگویی در اندازه گیری se(iv) برابر 0/03 می باشد.

یک روش اسپکتروفوتومتری مرئی برای اندازه گیری همزمان fe(iii)، al(iii) و cu(ii) با استفاده از کالیبراسیون چند متغیره حداقل مربعات جزیی استفاده شده است . این روش بر اساس واکنش بین fe(iii)، al(iii) و cu(ii) با alizarin red s به عنوان یک عامل کمپلکس کننده می باشد. شرایط واکنش از قبیل ph، قدرت یونی و نسبت مولی برای همه کمپلکس ها مورد بررسی قرار گرفت .و اپتیمم شد. کالیبراسیون تکی به وسیله چندین نقطه برای هر 3 یون ساخته شد. این روش برای تجزیه مخلوطهای 3 تایی fe(iii)، al(iii) و cu(ii) به ترتیب در رنج های 450-6000ng.ml-1 و 140-4000ng.ml-1 و 450-15000 ng.ml-1 مورد استفاده قرار گرفت و خطای استاندارد نسبی کل برای کاربرد متد روی 10 محلول سنتزی 5.1 درصد بدست آمد. روش ارائه شده همچنین به طور موفقیت آمیزی برای تعیین این 3 یون، در چند نمونه آلیاژ سنتزی به کار رفت . یک روش سنتیکی-کاتالیتیکی برای تعیین نقره با استفاده از اثر کاتالیزوری نقره روی اکسیداسیون janus green به وسیله پراکسی دی سولفات در حضور ارتوفنانترولین به عنوان فعال کننده به کار گرفته شد. ارتوفنانترولین به عنوان فعال کننده به کار گرفته شد. تغییر سرعت اکسیداسیون می تواند در ماکزیمم جذب janus green اندازه گیری شود به منظور بدست آوردن شرایط اپتیمم برای واکنش ، اثر چند متغیر شامل غلظت همه واکنشگرها، ph، دما و قدرت یونی روی سرعت واکنش با کمک روش fixed time در اولین 300s واکنش بررسی شد. منحنی کالیبراسیون به وسیله رسم (- a) برحسب غلظت ag(i) ساخته شد. rsd در گسترده 18-3 درصد قرار داشت . lod نیز بدست آمد. برای بررسی گزینش پذیری روش ، اثر یونهای خارجی روی اندازه گیری ag(i) بررسی شد. مرتبه واکنش های کاتالیزوری و غیرکاتالیزوری برای واکنش ها نسبت به همه واکنشگرها بدست آمد. با رسم منحنی آرنیوس و آیرینگ برای هر دو واکنش مقادیر h, s واکنش ها محاسبه شد.

در قسمت اول انتقال انتخابی مس بصورت کمپلکس تیوسیاناتی از غشاءمایع گزارش شده است . در قسمت دوم یک سیستم fia با اسپکتروفوتومتری جذب مولکولی در فاز گازی برای اندازه گیری سولفیت در محیط آبی ارائه شده است . در این متد230 میکرولیتر محلول سولفید در درون جریان آب تزریق می شود. با کمک متد ارائه شده می توان 70 نمونه در ساعت را اندازه گیری کرد. اثر مزاحمت آنیونها و کاتیونهای مختلف اندازه گیری سولفید مورد مطالعه قرار گرفته است . از روش مزبور برای تعیین سولفید در چشمه های آب معدنی استفاده شده که نتایج حاصل با نتایج بدست آمده از روش یدومتری تطابق زیادی را نشان می دهد.

یک روش جدید برای اندازه گیری مقادیر بسیار ناچیز مس به روش سینتیکی استفاده از تاخیر سینتیکی در واکنش بین سولفیت و شناساگر برلینت گرین در حضور مس) ii (ارائه شده است . اندازه گیری ها بروش اسپکتروفتومتری در طول موج 615 نانومتر که طول موج ماگزیمم جذب شناساگر میباشد صورت پذیرفته است . از بین روشهای سینتیکی موجود برای آنالیز یک جزء، روش fixed time بعلت برتر خاص دراین مورد انتخاب گردید. محدوده خطی منحنی استاندارد برای مس 0 - 1100 نانوگرم بر میلی لیتر میباشد. حد تشخیص مس بوسیله این روش حدود 10 نانوگرم بر میلی لیتر میباشد . اثر پارامترهای مختلف شامل ph و دما و قدرت یونی، غلظت معرفها بر روی سرعت واکنش بین برلینت گرین و سولفیت در خصوص) ii (و در غیاب آن مورد بررسی ق گرفت و بهترین شرایط مشخص شد. نتایج بدست آمده نشان داد که ph = 7، دماهای بالاتر از 30 c، قدرت یونی کمتر از 0/0151 مولار، بر غلظت های 500 نانوگرم بر میلی لیتر سولفیت و2 /54 x 10 -5 مولار برلینت گرین بهترین نتایج را دربردارد اثر مزاحمت کاتیونهای مختلف بر روی واکنش مورد نظر بررسی شد به جز cn - مزاحمت عمده ای در بین آنیونها موجود نبود و در بین کاتیونها cr) vi (و hg) ii (جزء مزاحمت های اصلی بشمار میرفتند که مزاحمت آنها بترتیب با استفاده از fe) ii (و edta با غلظت های مشخص رفع گردید .

در این پایان نامه از واکنش احیاء رزازورین توسط سولفید در حضور کاتالیزور مس) ii (به عنوان یک روش سینتیکی جهت تعیین مقادیر ناچیز سولفید استفاده شده است . از روش اسپکتروفتومتری جهت تعقیب واکنش و اندازه گیری استفاده گردیده است . اثر تغییرات دما، غلظت سدیم هیدروکسید، قدرت یونی، غلظت مس) ii (و غلظت رزازورین در این واکنش بطور کامل بررسی شده است . در درجه حرارت مناسب) 55 c (، ترسیم شیب منحنی جذب نسبت به زمان بر حسب غلظت سولفید در محدو10 تا 20 میکروگرم بر میلی لیتر خطی است . بمنظور توسعه روش جهت تعیین سولفید در دمای اطاق) 25 c (نیز تحقیقاتی انجام گرفته و اثر غلظت مس و اتیلن دی آمین بر روی منحنی های کالیبراسیون در این شرایط مطالعه شده است . در درجه حرارت اطاق علاوه بر روش شیب ، روش زمان ثابت نیز مورد مطالعه قرار گرفته است . اثر مزاحمت تعدادی از کاتیونها و آنیونها مطالعه شده و مزاحمت آنها حذف شده استوکیومتری واکنش برابر (1: 2 سولفید : رزازورین) بوده و درجه واکنش نسبت به سولفید و رزازورین هر دو برابر یک میباشد. این روش روشی آسان، انتخابی، حساس و سریع جهت اندازه گیری مقادیر کم سولفید میباشد . این روش برای اندازه گیری سولفید در یک نمونه سنتزی و یک نمونه آب چشمه بکا برده شده و میتوان از آن برای اندازه گیری سولفید در سایر نمونه های واقعی استفاده کرد .

چکیده ندارد.

یک روش جدید سینتیکی برای تعیین مقادیر کم مس توضیح داده شده است . اساس این روش ، اثر کاتالیزوری مس روی سرعت واکنش احیاء پانسوا بوسیله سولفید در محیط قلیایی می باشد. سرعت واکنش به صورت اسپکتروفتومتری در طول موج 560 نانومتر دنبال شده است . این روش برای تعیین غلظت مس در ناحیه خطی 10 تا 450 نانوگرم بر میلی لیتر می باشد و انحراف استاندارد نسبی روش حدود 2 درصد می باشد. این روش که نسبت به مس انتخاب پذیر می باشد، برای تعیین مقادیر کم مس در چند نمونه حقیقی استفاده شده است و نتایج رضایت بخشی را بدست داده است . دستگاه جذب اتمی مکررا برای اندازه گیریهای مستقیم کمی در آزمایشگاههای شیمی تجزیه استفاده شده است ولی بندرت برای تشخیص نقطه پایان تیتراسیون ها بکار رفته است . ما این دستگاه را برای تعیین نقطه پایان تیتراسیون های رسوبی بکار بردیم. انحراف استاندارد نسبی روش حدود 0/9 می باشد. مطالعات انجام شده نشان می دهد که این دستگاه برای تعیین نقطه پایان تیتراسیون های رسوبی بخصوص زمانیکه محلولها کدر باشند یا شناساگرهای مناسب در دسترس نباشند یا قابل استفاده نباشند و همچنین زمانیکه محلولها رقیق باشند بسیار مناسب است .

روشهای مختلف تثبیت شیمیایی و مکانیکی شناساگرها برای ساخت برخی حسگرهای نوری مورد بررسی قرار گرفته است. با بکارگیری یک روش جدید و استفاده از بسترهای شفاف اصلاح نشده تری استیل سلولوز، هفت حسگر نوری پی-اچ ساخته می شود.با وجود اینکه در اندازه گیریهای تعادلی با گستره محدود اندازه گیری (اغلب 2 تا 4 واحد پی - اچ)، نیاز به برقراری شرایط حالت ایستا می باشد؛ در این تحقیق نشان داده شده است که تحقیق شرایط فوق لازمه اندازه گیری نمی باشد. با مجاورت نمونه ها و حسگر با یک روش کنترل دشه و تحت شرایط دقیق، نتایج تجزیه ای صحیح و دقیق حاصل می شود. یک مدل شبکه عصبی مصنوعی به منظور مرتبط کردن پاسخهای نفوذی با مقادیر پی-اچ بکار گرفته می شود در نتیجه گستره اندازه گیری از 2 تا 4 واحد پی - اچ در اندازه گیریهای مرسوم به بیش از 11 واحد گسترش می یابد. علاوه بر انی در اینجا پیشنهاد می شود که در یک تجزیه جریان زمانی، یک حسگر با حساسیت و انتخابگری زیاد برای سنجش وسیع پی-اچ (پی-اچ، تا 10) می توان مورد استفاده قرار گیرد. صحت اینفرضیه از دیدگاه تجربی تایید می گردد.اندازه گیری گستره کامل پی - اچ با تلفیق پیرفتهای حاصل از انتقال موثر و سریع داده ها توسط دوربینهای تصویربرداری با آرایه ای از حسگرهای نوری پی - اچ مورد بررسی قرار می گیرد. مدلهای متفاوت ریاضی برای مرتبط ساختن پاسخهای تصویری با مقادیر پی - اچ، بوسیله ابزار سالور نرم افزار مایکروسافت اکسل بررسی می شود.