وزارت علوم تحقیقات و فناوری

دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

دانشکده علوم پایه

گروه شیمی

پایان­ نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته شیمی، گرایش تجزیه

عنوان :

بکار­گیری الکترود­های اصلاح شده با مایعات یونی و نانو­تیوب­ های کربنی برای اندازه­ گیری الکتروتجزیه­ ترکیبات اعتیاد­آور

استاد راهنما:

دکتر بیوک حبیبی

استاد مشاور :

دکتر زهرا ایازی

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)

فهرست مطالب:

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…….

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…………………………………………………………..

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……………………………………….

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………………

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

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 اندازه­گیری­ اند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.