عنوان :
بکار­گیری الکترود­های اصلاح شده با مایعات یونی و نانو­تیوب­های کربنی برای اندازه­گیری الکتروتجزیه­ی ترکیبات اعتیاد­آور
 
 
استاد راهنما:
دکتر بیوک حبیبی
 
استاد مشاور :
دکتر زهرا ایازی
 
بهمن 1392
تبریز- ایران

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

در بخش اول این کار پژوهشی، نانوتیوب کربن چند دیواره (MWCNT ) و مایع یونی(IL) روی سطح الکترود کربن سرامیکی که بوسیله­ روش سل- ژل تهیه شده بود، نشانده شد. فرآیند نشاندن بوسیله قطره­گذاری سوسپانسیونی از MWCNT/IL در دی متیل فرم آمید بر روی سطح الکترود ساخته شده صورت گرفت. در ادامه خواص الکتروکاتالیزی الکترود کربن سرامیک­ اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند­دیواره (CNT/CCE) و الکترود کربن­سرامیک اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند­دیواره و مایعات یونی (IL/CNT/CCE) با الکترود کربن سرامیک اصلاح نشده(CCE) مقایسه شده است.

در بخش دوم این کار، رفتار الکتروشیمیایی مورفین و فنیل­افرین روی CCE، MWCNT/CCE و IL/CNT/CNT بررسی شد؛ ولتاموگرام چرخه­ای این دو ترکیب نشان می­دهد که جریان پیک اکسیداسیون آنها روی MWCNT/CCE/IL از جریان مربوط به MWCNT/CCE وCCE برهنه بزرگتر است، که از خصوصیات کاتالیتیکی بهتر نانوکامپوزیت حاصل از ­استفاده­ی همزمان MWCNT و  IL ناشی می­شود. نتایج حاصل از این مطالعات نشان می­دهد، که این الکترود می­تواند به عنوان حسگری مناسب، برای اندازه گیری مورفین و فنیل­افرین به کار رود. اندازه­گیری دو ترکیب ذکر شده به دو روش CV و پالس ولتامتری تفاضلی (DPV) انجام شد وحد تشخیص برای این دو گونه محاسبه شد.

در پایان، اندازه­گیری همزمان مورفین و فنیل­افرین با استفاده از الکترود MWCNT/CCE/IL انجام شد و نشان داده شد که دو ترکیب مورد نظر بدون مزاحمت یکدیگر در ترکیبات مختلف قابل اندازه­گیری­اند.

 

کلید واژه­ها: الکترود کربن سرامیک، الکترود اصلاح شده، مایعات یونی، نانولوله­های کربنی چند دیواره، مورفین، فنیل­افرین.

 

 

 

 

 

 

 

 

  چکیده فارسی…………………………………………………………………………………………………………یک

فصل اول

پیش‌زمینه پژوهش

        

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

1-2- حسگرها­ی شیمیایی……………………………………………………………………………………………… 2

1-2-1- حسگرهای گرمایی……………………………………………………………………………………….. 3

1-2-2- حسگرهای جرمی………………………………………………………………………………………… 4

1-2-3- حسگرهای الکتروشیمیایی………………………………………………………………………………. 4

1-3- الکترودهای کربنی……………………………………………………………………………………………….. 6

1-4- الکترودهای کربن ­سرامیک…………………………………………………………………………………….. 6

1-4-1- فرآیند سل-ژل…………………………………………………………………………………………….. 7

1-5- الکترودهای اصلاح شده­ی شیمیایی………………………………………………………………………….. 8

1-5-1- روش­های بر پایه تشکیل پیوند کووالانسی………………………………………………………….. 9

1-5-2- روش­های بر پایه جذب سطحی برگشت­ناپذیر………………………………………………….. 10

1-5-3- پوشش الکترود­ها با فیلم­های پلیمری………………………………………………………………. 11

1-5-4- تجمع­های سازمان یافته……………………………………………………………………………….. 11

1-5-5- اصلاح الکترود­ها با نانو­مواد………………………………………………………………………….. 12

1-6- نانولوله­های کربنی……………………………………………………………………………………………… 12

1-6-1- روش­های تولید نانو­لوله­های کربنی…………………………………………………………………. 16

1-6-2- ویژگی­ها و خصوصیات نانولوله­های کربنی………………………………………………………. 17

1-6-3- کاربرد نانولوله­های­ کربنی در شیمی تجزیه……………………………………………………….. 20

1-7- مایعات یونی……………………………………………………………………………………………………. 20

1-7-1- ساختار مایعات یونی…………………………………………………………………………………… 21

1-7-2- خواص فیزیکی و شیمیایی مایعات یونی………………………………………………………….. 22

1-7-3- سطوح اصلاح شده با مایعات یونی………………………………………………………………… 23

1-7-4- کاربرد مایعات یونی در الکتروشیمی……………………………………………………………….. 28

 

1-8- الکترودهای اصلاح شده با هیبرید نانو­لوله­های کربنی و مایعات یونی……………………………… 29

1-9- معرفی ترکیب مورد مطالعه………………………………………………………………………………….. 30

1-9-1- مورفین……………………………………………………………………………………………………. 30

1-9-2- اهمیت اندازه­گیری مورفین……………………………………………………………………………. 33

1-9-3- فنیل­افرین و اهمیت اندازه­گیری آن…………………………………………………………………. 33

1-10- اهداف پژوهشی کار حاضر……………………………………………………………………………….. 34

 

فصل دوم

مواد و روشها

 

2-1- مواد شیمیایی……………………………………………………………………………………………………. 36

2-2- وسایل و تجهیزات…………………………………………………………………………………………….. 36

2-3- الکترودها………………………………………………………………………………………………………… 37

2-4- روش تهیه الکترودهای کار………………………………………………………………………………….. 37

2-4-1- چگونگی تهیه CCE برهنه……………………………………………………………………………. 37

2-4-2- تولید الکترودهای کربن سرامیک اصلاح شده با MWCNT و IL…………………………… 38

2-5- الکترولیت‌ها…………………………………………………………………………………………………….. 38

 

فصل سوم

نتایج و بحث

 

3-1- بررسی خواص الکتروشیمیایی الکترود کربن سرامیک (CCE)……………………………………… 40

3-1-1- بررسی مورفولوژی سطحی الکترود کربن سرامیک……………………………………………… 41

3-1-2- بررسی خواص الکترود­های کربن سرامیک اصلاح شده……………………………………….. 42

3-1-2- الف- الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند دیواره……………….. 42

3-1-2- ب- الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند دیواره و مایع یونی .. 43

 

3-1-3- بررسی تاثیر الکترولیت حامل و pH بر روی رفتار الکتروشیمیایی الکترود        /MWCNT/CCE/IL       44

 

3-1-4- بررسی خواص الکتروشیمیایی الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانوتیوب­ کربنی چند                   دیواره و مایع یونی (IL/MWCNT/CCE)……………………………………………………………………………………. 45

3-1-5- مطالعه رفتار الکتروشیمیاییCCE/IL/MWCNT توسط [K 3Fe(CN)6]……………………. 46

3-1-6- بررسی پایداری IL/MWCNTs/CCE در قبال چرخه پتانسیل و زمان……………………… 48

3-2- کاربرد الکترود اصلاح شده با IL/MWCNT……………………………………………………………. 49

3-2-1- الکتروکاتالیز مورفین…………………………………………………………………………………… 49

3-2-1-1- تاثیر pH  بر رفتار الکتروشیمیایی مورفین………………………………………………… 50

3-2-1-2- تاثیر سرعت روبش پتانسیل………………………………………………………………….. 53

3-2-1-3 – اندازه­گیری مورفین…………………………………………………………………………….. 54

3-2-1-3- الف- ولتامتری چرخه­ای………………………………………………………………….. 55

3-2-1-3- ب- پالس ولتامتری تفاضلی………………………………………………………………. 56

3-3- ­­ اندازه گیری همزمان مورفین و فنیل­افرین……………………………………………………………….. 57

3-3-1- الکترواکسیداسیون فنیل افرین در سطح MWCNT/CCE/IL………………………………… 58

3-3-1-1- تاثیر pH بر رفتار الکتروشیمیایی فنیل­افرین…………………………………………………… 59

3-3-1-2- تاثیر سرعت روبش پتانسیل……………………………………………………………………… 60

3-3-1-3- اندازه­گیری فنیل­افرین……………………………………………………………………………… 61

3-3-2- اکسایش ­الکتروشیمیایی مورفین و فنیل­افرین در روی الکترود IL/ MWCNT/CCE…… 62

3-3-3- اندازه­گیری همزمان در حضور غلظت ثابتی از مورفین………………………………………….. 64

3-3-4- اندازه­گیری همزمان در حضور غلظت ثابتی از فنیل­افرین………………………………………. 65

3-3-5- اندازه­گیری همزمان مورفین و فنیل­افرین همراه با تغییر غلظت هر دو ترکیب…………….. 65

3-4- نتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………………. 67

3-5- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………. 68

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

-مقدمه

شیوه­های کلاسیک تجزیه­ی شیمیایی و بیولوژیکی دربرگیرنده­ی واکنش­هایی هستند که در محلول و با افزایش معرف­ها و نمونه­ها انجام می­گیرند. امروزه تلاش برآن است که بتوان تجزیه را در سیستم­ بدون معرف انجام داد، استفاده ازروشهای دستگاهی که بیشتر از سیگنال حاصل از یک دستگاه برای رسیدن به چنین داده­هایی استفاده می­شود. مثلا در روشهای الکتروشیمیایی، معرف یا واکنشگر روی بستر الکترودی و به صورت تثبیت شده