فهرست مطالب
فصل اول :
1-1 مقدمه1
1-2 طبقه‌بندي حسگرها 5
1-2-1 حسگرهاي غير الكتروشيميايي5
1-2-1-1 حسگرهاي نوري5
1-2-1-2حسگر جرمي7
3-1-2-1حسگرهاي گرمايي8
1-2-2حسگرهاي الكتروشيميايي10
1-2-2-1حسگرهاي پتانسيومتري10
1-2-2-2حسگرهاي آمپرومتري11
1-2-2-3 مبدل‌هاي رسانايي سنجي12
1-2-2-4 حسگرهاي مبتني بر ترانزيستورهاي اثر ميدان13
1-2-3 ويژگي‌هاي يك حسگر مطلوب14
1-3 الكترودهاي اصلاح شده شيميايي15
1-3-1 روشهاي اصلاح الكترود17
1-3-1-1 تك لايه‌هاي خود سامان يافته17
1-3-1-2 تلفيق سل- ژل با گونه‌هاي فعال الکتروشيميايي19
1-3-1-3 الكترودهاي اصلاح شده الكتروكاتاليتيكي20
1-3-1-4 پوشش‌هاي نفوذگزين21
1-3-1-5 نانولولههاي کربني22
1-3-1-5-1 روشهاي تهيه نانولولههاي كربني 29
1-3-1-5-2 روشهاي تهيه الکترودهاي اصلاح شده با استفاده از CNT 31
1-3-1-5-3 كاربرد نانولولههاي كربني به عنوان اصلاحگر 32
1-4 كاربردهاي الكترودهاي اصلاح شده 34
1-4-1 انباشتگی 34
1-4-1-1 جذب شيميايي بصورت تك لايه 34
1-4-1-2 پيوند كووالانسي (تك لايه يا چند لايه) 34
1-4-1-3 برهمكنشهاي الكتروستاتيكي آناليت يا واكنشگر يوني با گروه‌هاي تبادل‌گر يون تثبيت شده 35
1-4-1-4 كمپلكس شدن 35
1-4-1-5 تجمع استخراجي 35
1-4-2 تبديلهاي شيميايي 36
1-4-3 الكتروكاتاليز 37
1-5 مايعات يوني 38
1-5-1 اصلاح الكتروشيميايي الكترود 40
1-5-2 روش های اصلاح سطح توسط مایع یونی 41
1-5-2-1 اتصال کولانسی 42
1-5-2-2 اصلاح سطح با اتصال آنیون 43
1-5-2-3 اصلاح سطح با اتصال کاتیون 44
1-5-2-4 پلیمریزاسیون 45
1-5-2-5 روش سل-ژل46
1-5-2-6 جذب فیزیکی47
1-5-3 روش‌های القاح کاتالیستهای مولکولی در فاز مایع یونی قرار گرفته بر سطح 47
1-5-4 کاربردهای سطوح اصلاح شده با مایع یونی 49
1-5-5 ويژگی‌های مايعات يونی 50
1-5-5-1- نقطه ذوب 50
1-5-5-2- فشار بخار 51
1-5-5-3- رسانايي 52
1-5-5-4- تأثير ناخالصي‌ها 53
1-5-5-5- ويسكوزيته 54
1-5-6 كاربردهاي مايعات يوني 57
1-6- خواص فيزيکي و شيميايي آسکوربيک اسيد 58
1-7 خواص فيزيکي و شيميايی استامینوفن 63
1-8 ولتامتري چرخهاي 67
1-9 روش های به کار گرفته برای تعیین مقدار اسکوربیک اسید واستامینوفن 69
1-10 رسم منحنی معیار بندی 71
1-11 هدف از مطالعه 72
فصل دوم: تجربی73
2-1 مواد شیمیایی و معرف‌های مورد استفاده 74
2-1-1 آماده سازی و پیش پرداخت نانولوله‌های کربنی مورد استفاده 75
2-2 دستگاه‌های مورد استفاده 78
2-3 الکترود کربن شیشه‌ای 78
2-3-1 آماده سازی الکترود کربن شیشه‌ای قبل از اصلاح نمودن 79
2-3-2 تهیه‌ی سوسپانسیون کمپلکس باز شیف مولیبدن 79
2-3-3 تهیه‌ی سوسپانسیون CNT و کمپلکس باز شیف مولیبدن 79
2-3-4 تهیه‌ی سوسپانسیون CNT ومایع یونیBF4 و کمپلکس باز شیف مولیبدن 79
2-3-5 تهیه‌ی الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده 80
2-5 تهیه‌ی محلولهای به کار رفته در مطالعات ولتامتری 80
فصل سوم: نتایج و بحث81
3-1 مطالعه رفتار الكترودهای کربن شیشه‌ای اصلاح شده با کمپلکس 3OET-DM-MO، نانولوله‌های کربنی ومایع یونیBF4 در تعيين مقدار همزمان آسکوربيک اسيد و استامینوفن 82
3-2 مطالعات ولتامتري چرخهاي و پالس تفاضلي آسکوربيک اسيد در سطح الکترودهای کربن شیشه‌ای اصلاح نشده و اصلاح شده‌ی مختلف 87
3-3 مطالعات ولتامتری در محلول حاوی مخلوط آسکوربيک اسيد و استامینوفن 92
3-4 مطالعه‌ی اثرpH 98
3-5 مطالعه‌ی اثر سرعت پيمايش پتانسيل 103
3-6 ارقام شایستگی الکترود اصلاح شده 107
3-4- نتیجه‌گیری 118
3-5 مراجع 119
فهرست شكل‌ها
فصل اول :
شكل(1-1) طرح شماتيك از يك الکتروشیمیایی نوعی4
شكل(1-2) یک حسگر گرمایی با لایه دوگانه 9
شكل(1-3) تك لايه خود سامان يافته در سطح الكترود طلا 18
شكل(1-4) مكانيسم عمل كاتاليست در اكسايش NADH 21
شكل(1-5) جذب گونه‌هاي مثبت و طرد آنيون‌ها در سطح الكترود نفوذ گزين (مانند الكترود اصلاح شده با نفيون….22
شكل(1-6) ساختمان اتمي آلوتروپ‌هاي كربن الف) گرافيت ب) الماس ج) فولرن23
شكل(1-7) مكانيسم پيچش ورقه‌هاي گرافيت 25
شكل(1-8(. الف) نانولوله تک ديواره، ب( نانولوله چند ديواره 26
شکل (1-9) انواع پيچش‌هاي نانولولههاي کربني 28
شکل (1-10) انواع پيچش‌هاي نانولولههاي کربني 28
شکل(1-11)شماتیک دستگاه رسوب‌دهي شيميايي بخار31
شکل( 1-12)اصلاح مایع یونی به طریق آنیون ، کاتیون یا فاز مایع بر سطح قرار داده شده 42
شکل (1-13) اصلاح سطح سیلیکا با استفاده از اتصال کوالانسی با ایمیدازول 42
شکل( 1-14 ) اصلاح مایع یونی به طریق آنیون 43
شکل (1-15) اصلاح از طریق کاتیون (روش پیوند) 44
شکل( 1-16 )اصلاح سطح پلیمر با مایع یونی 45
شکل (1-17)اصلاح سطح توسط مایع یونی از طریق سل-ژل 46
شکل (1-18) جذب فیزیکی مایع یونی در سطح نانو ذرات 47
شکل (1-19) انواع مختلف کاتالیت/مایع یونی/فاز جامد 49
شکل( 1-20) حسگر نوری برای آنیون سطح نانو ذره طلا اصلاح شده با مایع یونی 50
شكل (1-21) ساختار شيميايي آسكوربيك اسيد 58
شکل(1-22) ساختار شیمیایی استامینوفن 63
فصل دوم: تجربی
شکل( 2-1) کمپلکس‌های باز شيف سیس- دی اکسو بیس(3-اتوکسی سالیسیلیدن -2،2-دی متیل پروپان دی آمین) مولیبدن(VI)……………………………………………………………………………………………………………..75
فصل سوم: نتایج و بحث81
شکل (3-1) ولتاموگرامهای چرخه‌ای حاصله در محلول بافری (1/0 مولار استات با 0/4= pH) حاوی 0/1 ميلی‌مولار آسكوربيك اسيد، در سطح الكترود کربن شیشه‌ای اصلاح نشده،GCE (___)و الكترودهاي اصلاح شده‌ی مختلف (….)GCE-MoL ، GCE-MoLCNT (—-)،GCE-MoLCNTIL (-..-..-) سرعت پيمايش پتانسيل mV/s100 بوده است…………………...84
شکل (3-2) ولتاموگرامهای پالس تفاضلی حاصله در محلول بافری (1/0 مولار استات با 0/4 pH=) حاوی 0/1 ميلی‌مولار آسكوربيك اسيد، در سطح الكترود کربن شیشه‌ای اصلاح نشده، GCE (___)و الكترودهاي اصلاح شده‌ی مختلف (….)GCE-MoL ، GCE-MoLCNT (—-)،GCE-MoLCNTIL(-..-..-). دامنه‌ی پالس mV50 بوده است…………………….85
شکل (3-3) ولتاموگرامهای چرخه‌ای حاصله در محلول بافری (1/0 مولار استات با 0/4= pH) حاوی 0/1 ميلی‌مولار استامینوفن، در سطح الكترود کربن شیشه‌ای اصلاح نشده، GCE (___)و الكترودهاي اصلاح شده‌ی مختلف GCE-MoL ، )GCE-MoLCNT (—-،GCE-MoLCNTIL (-..-..-)سرعت پيمايش پتانسيل mV/s100 بوده است…………………. 89
شکل (3-4) ولتاموگرامهای پالس تفاضلی حاصله در محلول بافری (1/0 مولار استات با 0/4= pH) حاوی 0/1 ميلی‌مولار استامینوفن، در سطح الكترود کربن شیشه‌ای اصلاح نشده ، GCE، GCE (___)و الكترودهاي اصلاح شده‌ی مختلف (….)GCE-MoL ، GCE-MoLCNT (—-)،GCE-MoLCNTIL (-..-..-)،دامنه‌ی پالس mV50 بوده است…………………………… 91
شکل (3-5) ولتاموگرامهای چرخه‌ای حاصله در محلول بافری (1/0 مولار استات با 0/4 pH=) حاوی0/1 ميلی‌مولار آسکوربیک اسیدو 0/1 ميلی‌مولار استامینوفن ، در سطح الكترود کربن شیشه‌ای اصلاح نشده،GCE (___)و الكترودهاي اصلاح شده‌ی مختلف (….)GCE-MoL ، GCE-MoLCNT (—-)،GCE-MoLCNTIL (-..-..-)،سرعت پيمايش پتانسيل mV/s100 بوده است………………………………………………………………94
شکل (3-6) ولتاموگرامهای پالس تفاضلی حاصله در محلول بافری (1/0 مولار استات با 0/4 pH=) حاوی حاوی0/1 ميلی‌مولار آسکوربیک اسید و0/1 ميلی‌مولار استامینوفن ، در سطح الكترود کربن شیشه‌ای اصلاح نشده GCE (___)و الكترودهاي اصلاح شده‌ی مختلف (….)GCE-MoL ، GCE-MoLCNT (—-)،GCE-MoLCNTIL (-..-..-) دامنه‌ی پالس mV50 بوده است………………………………………………………. 95
شکل (3-7) ولتاموگرامهاي چرخهاي حاصله در محلولهاي بافري حاوي مخلوط 0/1 ميليمولار آسكوربيك اسيد و 0/1 ميليمولار استامینوفن در سطح الكترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده GCE-MoL CNTIL، با pHهای 0/3 (___) ،0/4 (….) ،0/5(—-) ،0/6 (_.._.._) ،0 /7 (__ __) سرعت پيمايش پتانسيل mV/s100 بوده است……………. 99
شکل (3-8) ولتاموگرامهاي پالس تفاضلی حاصله در محلولهاي بافري حاوي مخلوط 0/1 ميليمولار آسكوربيك اسيد و 0/1 ميليمولار استامینوفن در سطح الكترود اصلاح شده GCE-MoL CNTIL با pH های0/3 (___) ،0/4 (….)،0/5(—-) ،0/6 (_.._.._)،0/7(__ __) دامنه‌ی پالس mV50 بوده است…………………………100
شکل (3-9) ولتاموگرامهاي چرخهاي حاصل از محلولهای حاوی 0/1 ميلی‌مولار آسکوربیک اسید در سطح الكترود اصلاح شده GCE-MoLCNTIL در سرعت پيمايشهای مختلف 25، 50، 75، 100، 125ميلی‌ولت بر ثانيه. محلول الکتروليت حامل در اين اندازه‌گيری محلول بافری استات 1/0 مولار با 0/4pH= بوده است…………………….104
شکل (3-10) ولتاموگرامهاي چرخهاي حاصل از محلولهای حاوی 0/1 ميلی‌مولار استامینوفن در سطح الكترود اصلاح شده GCE-MoLCNTIL در سرعت پيمايشهای مختلف 25، 50، 75، 100، 125 ميلی‌ولت بر ثانيه. محلول الکتروليت حامل در اين اندازه‌گيری محلول بافری استات 1/0 مولار با 0/4pH= بوده است……………………..105
شکل (3-11) نمودار جريان پيک آندی آسکوربيک اسيد و استامینوفن بر حسب جذر سرعت پيمايش پتانسيل در سطح GCE-MoLCNTIL الکتروليت حامل محلول بافری استات 1/0 مولار با 0/4=pH بوده است…………..106
شکل (3-12) نمودار تابع جريان پيك آندي آسكوربيك اسيد بر حسب جذر سرعت پيمايش پتانسيل در محلول بافري1/0 مولار استات با 0/4pH= …………………………………………………………………………….. 107
شکل (3-13) ولتاموگرامهای پالس تفاضلی حاصل از محلولهای حاوی غلظتهای مختلفی از آسکوربيک اسيد، از بالا به پايين، 0/1000، 0/800، 0/600، 0/400، 0/200، 0/100، 0/80، 0/40، 0/8 ميکرومولار در سطح الکترود GCE-MOLCNTIL محلول الکتروليت حامل در اين اندازه‌گيری محلول بافری استات 1/0 مولار با 0/4=pH بوده است. دامنه‌ی پالس mV50 بوده است……………………………………………………………………………………………………………….108
شکل (3-14) ولتاموگرامهای پالس تفاضلی حاصل از محلولهای حاوی غلظتهای مختلفی از استامینوفن، از بالا به پايين، 0/1000، 0/800، 0/600، 0/400، 0/200، 0/100، 0/80، 0/60، 0/40، 0/20، 0/10ميکرومولار در سطح الکترود اصلاح شده GCE- MOLCNTIL محلول الکتروليت حامل در اين اندازه‌گيری محلول بافری استات 1/0 مولار با 0/4=pH بوده است. دامنه‌ی پالس mV50 بوده است………………………………………………………………………………..109
1/2Ʋ |
