دانلود پروژه:تهيه الکترودهاي کربن سراميکي و  کربن شيشه اي  اصلاح­شده با نانولوله کربن و مولکول هاي کروسين ، نانو ذرات اکسيد روتنيم و مولکول هاي سلستين بلو و کاربرد آن­ها در اندازه­گيري ترکيبات  بيولوژي و شيميايي

شکلها…………………………………………………………………………………………………………. ط

فصل اول (مقدمه­)                                                                                         1

 1-1-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- انواع الكترودهاي مورد استفاده در شيمي تجزيه……………………………………………………… 3

1-2- 1- الکترودهاي جامد………………………………………………………………………………………… 3

1-2-2- الکترودهاي مايع…………………………………………………………………………………………… 3

1-2-1-1- الكترودهاي فلزي……………………………………………………………………………………… 3

1-2-1-2- الكترودهاي نيمه هادي………………………………………………………………………………. 4

1-2-1-3- پليمرهاي هادي…………………………………………….. ………………………………………….4

1-2-1-4- الكترودهاي كربني……………………………………………………………………………………..6

1-3- الكترودهاي اصلاح شده و كاربردآنها در شيمي تجزيه………………………………………….…. 6

1-3-1- اهداف استفاده از الكترودهاي اصلاح شده………………………………………………………… 6

1-3-2- لزوم اصلاح سطوح الكترودي…………………………………………………………………………. 6

1-3-3- الكترودهاي اصلاح شده شيميايي…………………………………………………………………….. 7

1-3-3-1- چگونگي اصلاح سطوح الكترودي………………………………………………………………. 8

1-3-4-دسته بندي الکترودهاي اصلاح شده با توجه به کاربرد آنها در روش­هاي  مختلف آناليزي……………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-4- شيمي روتنيم………………………………………………………………………………………………….  11

1-4-1کشف   ونامگذاري……………………………………………………………………………………….. 11

1-4- 2-  خصوصيات فيزيکي…………………………………………………………………………………….12

1-4-3-خصوصيات شيميايي…………………………………………………………………………………….. 12

1-5- شيمي کلريدروتنيم…………………………………………………………………………………………. 12

1-6-  نانوذرات اکسيد روتنيم…………………………………………………………………………………… 12

1-7- شيمي نانولوله‌های‌کربن……………………………………………………………………………………. 13

1-8- شيمي کروسين………………………………………………………………………………………………. 14

1- 9- شيمي تيونين و سلستين……………………………………………………………………………………. 15

1- 10-  شيمي سل-ژل……………………………………………………………………………………………. 16

1-10-1-  الکترود هاي ساخته شده براساس سل-ژل………………………………………………………16

1-11-  الکترود هاي کربن شيشه اي……………………………………………………………………………16

1-12-  فعال سازي سطح الکترود و انواع آن…………………………………………………………………17

1-12-1-   روش قرار دادن اصلاحگر بر سطح الکترود……………………………………………………18

1-12-2-  ساختار اصلاح کننده هاي سطح……………………………………………………………………18

1-13- اهداف کار پژوهشي حاضر………………………………………………………………………………20

فصل دوم (مروري بر کارهاي انجام­شده در زمينه الکترودهاي اصلاح­شده،NADH

و پريدات)                                                                                                                             21

2-1- مروري بر کارهاي انجام شده در زمينه اندازه­گيري ترکيبات مختلف بر پايه الکترودهاي

اصلاح­شده با لوله کربن و مولکول هاي کروسين……………………………………………………………22

2-2- مروري بر استفاده از نانو ذرات اکسيد روتنيم براي اصلاح سطح الکترود…………………….22

2-3- مروري بر کارهاي انجام گرفته براي تعيين  NADHبه روش الکتروشيميايي………………. 24

2-4- مروري بر کارهاي انجام گرفته براي تعيين پريدات با استفاده از الکترودهاي اصلاح­شده..24

فصل سوم (تعيين آمپرومتري نيکوتين آميد آدنين دي نوکلئوتيد اسيد با الکترود کربن سراميک اصلاح شده با نانولوله کربن و مولکول هاي کروسين)                                                           26

1-3- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………… 27

3-2- بخش تجربي……………………………………………………………………………………………………28

3-2-1- مواد ومعرف­ها……………………………………………………………………………………………..28

3-2-2- دستگاه­ها و وسايل مورد نياز…………………………………………………………………………..29

3-2-3-  روش تهيه الکترود کربن سراميک Bare و اصلاح شده با نانولوله کربن به روش

سل-ژل…………………………………………………………………………………………………………………..29

3-2-3-1- روش تهيه الکترود کربن سراميک اصلاح شده با مولکول هاي کروسين……………..29

3-3- بررسي الکتروشيمي فيلم نانولوله کربن-کروسين تشکيل شده در سطح الکترود …………..31

3-4- تاثير استفاده از نانولوله کربن در رفتار الکتروشيميايي کروسين جذب شده در سطح الکترود…………………………………………………………………………………………………………………..32

3-5- فعاليت الکتروشيميايي الکترود CCE/CNTs/Cro در سرعت­هاي روبش مختلف…………33

3-6- محاسبه ضريب انتقال بار و ثابت سرعت انتقال الکترون براي الکترود اصلاح­شده………… 34

3-7- محاسبه غلظت  سطحي کروسين در سطح الکترود………………………………………………….36

3-8- بررسي ميزان پايداري فيلم کروسين جذب شده  تشکيل شده در سطح الکترود……………36

3-9- بررسي رفتار الکتروشيميايي فيلم کروسين جذب شده در سطح الکترود در pH هاي متفاوت…………………………………………………………………………………………………………………..37

3-10- خواص الکتروکاتاليزوري فيلم CNTs/Cro براي اکسيداسيون الکتروکاتاليزوري NADH………………………………………………………………………………………………………………….38

3-11- بررسي رفتار الکتروشيميايي الکترود کربن سراميک اصلاح شده با نانولوله کربن و کروسين در غلظت هاي متفاوتي از NADH  ………………………………………………………………..40

3-12- محاسبه ثابت سرعت کاتاليزوري براي اکسيداسيون   NADH توسط الکترود کربن سراميک اصلاح شده با CNTs/Cro…………………………………………………………………………….41

 3-13-بررسي تاثير PH محلول روي اکسيداسيون الکتروکاتاليزوري  NADH …………………. 41

3-14- تعيين محدوده خطي NADH با الکترود کربن سراميک اصلاح شده با نانولوله کربن و کروسين………………………………………………………………………………………………………………….42 3-15- تعيين حساسيت و حد تشخيص الکترود اصلاح­شده براي اندازه‌گيري NADH …………44

3-16- بررسي پايداري پاسخ الکترود اصلاح­شده نسبت به اکسيداسيون الکتروکاتاليزوري NADH……………………………………………………………………………………………………………………………………..45

3-17- نتيجه­گيری …………………………………………………………………………………………………..46

فصل چهارم (تعيين آمپرومتري پريدات با استفاده از الکترود کربن شيشه اي اصلاح شده با نانو ذرات اکسيد روتنيم )                                                                                                                               47

4- 1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………..48

4 -2- بخش تجربي………………………………………………………………………………………………….48

4- 2- 1-  مواد و معرف ها………………………………………………………………………………………..48

4-2- 2- دستگاهها و تکنيک‌هاي اندازه‌گيري……………………………………………………………….49

4-2-3- روش تهيه نانوذرات اکسيد روتنيم در سطح الکترود کربن شيشه‌اي……………………….49

4-2- 4- روش تهيه الکترود اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم وسلستين بلو…………………..51

4-3-  محاسبه سطح موثر الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم ………..51

4- 4-  بررسي الکتروشيمي فيلم  نانوذرات اکسيد روتنيم- سلستين بلو در سطح الکترود کربن شيشه‌اي…………………………………………………………………………………………………………………..52

4-5-  تأثير استفاده از نانوذرات اکسيد روتنيم در رفتار الکتروشيميايي سلستين بلو جذب شده در

 سطح الکترود………………………………………………………………………………………………………….53

4-6-  فعاليت الکتروشيميايي الکترود  CB- RuOx/GC در سرعت‌هاي روبش مختلف……….. 54

4-7- محاسبه ضريب انتقال بار و ثابت سرعت انتقال الکترون براي الکترود اصلاح شده ………..56

4-8- محاسبه غلظت سطحي سلستين بلو جذب شده در سطح نانوذرات اکسيد روتنيم ………….57

4- 9-  بررسي ميزان پايداري فيلم‌ سلستين بلو تثبيت شده بر سطح نانوذرات اکسيد روتنيم …….58

4- 10-  بررسي رفتار الکتروشيميايي فيلم نانو ذرات اکسيد روتنيم- سلستين بلو جذب شده

در سطح الکترود…………………………………………………………………………………………………….. 58

4-11-  بررسي رفتار الکتروشيميايي فيلم سلستين بلو جذب شده در سطح الکترود در  PHهاي مختلف………………………………………………………………………………………………………………… 60

4- 12- بررسي خواص الکتروکاتاليزوري فيلم RuOx- Celestine blue براي احياي الکتروکاتاليزوري پریدات………………………………………………………………………………………….61

4-13-  بررسي تاثيرpH محلول روي احياي الکتروکاتاليزوري پريدات…………………………….  63

4-14-  بررسي رفتار الکتروشيميايي الکترود GC/RuOx- CB  در غلظت‌هاي متفاوت……..63

4- 15- محاسبه ثابت سرعت کاتاليزوري براي پريدات……………………………………………………64

4- 16- استفاده از روش آمپرومتري براي اندازه‌گيري پريدات  توسط الکترود کربن شيشه‌اي شده اصلاح شده با فيلم RuOx-  CB و تعيين محدوده کاليبراسيون خطي………………………………..65

 4-17-  تعيين حساسيت و حد تشخيص الکترود GC/RuOx- CB  براي تشخيص پريدات…66

  4- 18-  بررسي پايداري پاسخ الکترود GC/RuOx- CB  براي اندازه‌گيري پريدات……….67

4-19- نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………. 68

فهرست منابع……………………………………………………………………………………………………………………………..69

شکل (1-1): ساختار واکنشهاي اکسايش و کاهش کروسین…………………………………………………………………..14

شکل(1-2): ساختار واکنشهاي اکسايش و کاهش  سلستين بلو………………………………………………………………..15

شکل (3-1): رفتار الکتروشيمياييNADH ……………………………………………………………………………………….27

شکل (3-2): ولتاموگرام الکترود CCE/CNTs در محلول 1 ميلي مولارکروسین…………………………………….30

شکل (3-3): ولتاموگرام­هاي الکترودCro /CCE/CNTs در محلول 1/0 مولار بافر فسفات 2سرعت روبش 50 ميلي ولت بر ثانيه………………………………………………………………………………………………30

شکل (3-4): ولتاموگرام­هاي چرخه­اي الکترود CCE (a) , CCE/CNTs b) و Cro /CCE/CNTs در بافر فسفات pH برابر7…………………………………………………………………………………………………………………………..31

شکل(3-5): ولتاموگرام‌هاي چرخه‌اي الکترود (a) CCE/Cro و (b)Cro /CCE/CNTs درمحلول 1/0 مولار بافرفسفات7………………………………………………………………………………………………………………..32

شکل (3-6): ولتاموگرام چرخه‌اي الکترود Cro /CCE/CNTs در سرعت هاي روبش 20-100 ميلي ولت بر ثانيه در محلول بافر فسفات 2……………………………………………………………………………………..33

شکل (3-7): نمودار جريان برحسب سرعت روبش براي الکترود اصلاح شده با نانولوله کربن و مولکول هاي کروسين………………………………………………………………………………………………………………………………………..36

شکل (3-8): ولتاموگرام­هاي الکترود اصلاح­شده با نانولوله کربن و مولکول هاي کروسين (a)در دومين (b) در يکصدمين چرخه پتانسيل………………………………………………………………………………………………………………….37

شکل (3-9): ولتاموگرام­هاي چرخه­اي الکترودCro /CCE/CNTs درمحلول بافر فسفات M1/0 در pH  هاي 2تا9 در سرعت روبش 50 ميلي ولت بر ثانيه………………………………………………………………………………………..38

شکل(3-10): ولتاموگرام­هاي چرخه­اي الکترود  در حضور (b) 3 ميلي مولار NADHدر محلول 1/0 مولار بافر فسفات با pH برابر 7 در سرعت روبش 50ميلي ولت بر ثانيه براي الکترود (a) CCE/CNTs و CCE/CNTs/Cro(b   ………………………………………………………………………………………………………………39

شکل (3-11): ولتاموگرام­ الکترود CCE/CNTs/Cro  در محلول 1/0 مولار بافر فسفات 7 در غلطت هاي مختلف 0 تا 300 ميکرو مولار NADH در سرعت روبش 50 ميلي ولت بر ثانيه………………………………………..40

شکل (3-12): ولتاموگرام­هاي چرخه­اي الکترود اصلاح­شده CCE/CNTs/Cro در بافر فسفات 1/0 مولاردر محدوده PH 2 تا 8 و در حضور 44 ميکرو مولارNADH……………………………………………………………………42

شکل(3-13): آمپروگرام الکترود  CCE/CNTs/Cro بعد از هر بار تزريق 100 ميکرو مولار NADH به محلول 1/0 مولار بافر فسفات باpH  برابر 7 در سرعت چرخش الکترود 2000 دور بر دقيقه و پتانسيل ثابت25/0 ولت. شکل B نمودار جريان بر حسب غلظتNADH…………………………………………………………………………43

شکل( 3-14): آمپروگرام الکترود CCE/CNTs/Cro بعد از هر بار تزريق 20 ميکرو مولار NADH به محلول

1/0 مولار بافر فسفات با  pHبرابر 7 در سرعت چرخش الکترود 2000 دور بر دقيقه و پتانسيل ثابت 25/ولت. شکل :B نمودار جريان در برابر غلظت NADH…………………………………………………………………………………45

شکل(3-15): آمپروگرام الکترود CCE/CNTs/Cro بعد از تزريق 200 ميکرو مولار NADH به محلول 1/0

مولار بافر فسفات با pH برابر 7 در پتانسيل ثابت 25/0 ولت و سرعت چرخش 2000 دوربر دقيقه،در مدت 48 دقيقه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….46

شکل (4-1) ساختار پريدات سدیم…………………………………………………………………………………………………….48

شکل (4-2) ولتاموگرام مربوط به تشکيل نانوذرات اکسيد روتنيم در سطح الکترود کربن شيشه‌اي…………………49

شکل (4-3)  ولتاموگرام مريوط به پايداري فيلم RuOx تشکيل شده بر سطح الکترود کربن شيشه­اي……………50

شکل (4-4) تصاويرSEM مربوط به الکترود کربن شيشه‌اي اصلاح نشده و اصلاح شده با نانوذرات اکسيدروتنيم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………51

شکل(4-5) ولتاموگرام‌هاي چرخه‌اي براي (a) جذب سلستين سطحي شده در سطح الکترود کربن شيشه‌اي، (b)  الکترود CB – RuOx/GC ………………………………………………………………………………………………………….53

شکل (4-6): (A) ولتاموگرام­هاي چرخه‌اي الکترودGCE/CoOxNPs  در شيشه اي (b) RuOx  درمحلول 1/0 مولار بافر فسفات2……………………………………………………………………………………………………………………54

شکل (4-7) ولتاموگرام‌هاي  چرخه‌اي الکترود CB- RuOx/GC در سرعت‌هاي روبش مختلف……………….55

شکل (4-8): ولتاموگرام‌هاي چرخه‌اي الکترود اصلاح شده با نانوذرات اکسيد روتنيم و سلستين بلو(a)در دومين و (b) در يکصدمين چرخه پتانسيل………………………………………………………………………………………………………..58

شکل (4-9): ولتاموگرام­هاي چرخه­اي الکترود (a) GC, (b) GC/RuOx و (b)GC/RuOx/CB   در محلول بافر فسفات 2……………………………………………………………………………………………………………………….59

شکل(4-10): ­ولتاموگرام‌هاي الکترود GC/RuOx-CB  در pH هاي مختلف. در حاشيه شکل، نمودار پتانسيل فرمال بر حسب pH نشان داده شده است…………………………………………………………………………………………….60

شکل (4-11): ولتاموگرام‌هاي چرخه‌اي الکترود GC در غياب(a) و در حضور(b) 40 ميکرو مولار پريداتو (c) و (d)  به ترتيب همانند (a) و (b)  براي الکترودGC/RuOx. CB-…………………………………………………………62

شکل (4-12): ولتاموگرام‌هاي چرخه‌اي الکترود GC/RuOx-  CB در pH هاي 2 تا 9 در حضور40  ميکرو مولارپريدات………………………………………………………………………………………………………………………………….63

شکل (4-13): ولتاموگرام‌هاي چرخه‌اي الکترود GC/RuOx-  CBدر غلظت‌هاي مختلفي از پريدات در حاشيه شکل، نمودار جريان کاتاليزوري بر حسب غلظت نشان داده شدهاست……………………………………………………..64

شکل (4-14): آمپروگرام الکترود GC/RuOx- CB  بعد از هر بار تزريق 250 ميکرو مولارپريدات به محلول ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………65

شکل (4-15): آمپروگرام الکترود GC/RuOx- CB  بعد از هر بار تزريق 5 ميکرو مولار  پريدات به محلول………………………………………………………………………………………………………………………………………….67

شکل (4-16): آمپروگرام الکترود GC/RuOx- CB  بعد از تزريق 250 ميکرو مولارپريدات به محلول………68