نام پژوهشگر: عمران مرادلو

سنتز نانولوله های آلومینا ی اصلاح شده با نانوصفحات اکسید آهن و کاربرد آن در حذف آرسنیک از نمونه های آبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1392
  فاطمه معصومیان   عمران مرادلو

آرسنیک از فلزات سنگین و بسیار سمی است که طبق استاندارد جهانی (who) میزان آن باید کمتر ازng ml-1 10 در نمونه های آب آشامیدنی باشد. در این کار، نانولوله های آلومینا بر روی سطح آلومینیوم به روش الکتروشیمی آندکاری در شرایط بهینه ( ولتاژ آندکاری 45 ولت، حمام الکترولیت اگزالیک اسید 3/0 مولار و زمان آندکاری 1 ساعت) رشد داده شدند. بر اساس نتایج آنالیز afm ,sem ,xrd و ft-ir تشکیل نانولوله های آلومینا بر روی سطح آلومینیوم تأیید شد. نانولوله های آلومینا به عنوان نانوفیلتر جهت حذف آرسنیک موجود در نمونه های آبی به کار برده شدند. نتایج آنالیز icp نشان داد که در مدت زمان فرایند حذف 480 دقیقه آرسنیک به طور کامل حذف می شود. جهت بهینه کردن شرایط حذف، نانوصفحات اکسید آهن به روش هیدروترمال بر روی نانولوله ها قرار داده شد. نتایج آنالیز semو ft-ir مورفولوژی و فاز تشکیل شده ی نانوصفحات اکسید آهن را نشان دادند. بر اساس نتایج icp وجود نانوصفحات اکسید آهن بر روی نانولوله های آلومینا سبب سریعتر و بهتر شدن حذف آرسنیک می شود. همچنین با اعمال ولتاژ 2- ولت بر روی جاذب مورد نظر در مدت زمان کوتاه (30 دقیقه ) آرسنیک به طور کامل حذف گردید و میزان آن به کمتر از حد استاندارد جهانی رسید. در این کار روشی نوین جهت حذف آرسنیک از نمونه های آب با استفاده از نانوفیلتراسیون معرفی شد. روش حاضر روشی نسبتاً ساده و ارزان می باشد که قابلیت صنعتی شدن دارد. از طرف دیگر، روش حذف آرسنیک به دلیل قرار داشتن ترکیب نانوجاذب بر روی صفحه آلومینیومی، روشی ساده و با قابلیت استفاده در حجم های بالای آب است. برهم کنش نانوفیلتر با آب آلوده، کامل است و نیازی به مراحل اضافی جهت طراحی محفظه ی خاص جهت نگهداری نانوفیلتر ندارد. نتایج آنالیز با icp نشان داد که هیچ نیازی به افزایش ترکیب دیگر و یا تنظیم ph آب با افزایش محلول بافری جهت حذف آرسنیک نیست.

استفاده از واکنشگر زایلنول اورنج (xo) جهت گونه شناسی برخی فلزات واسطه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1392
  مرجان ایزدی   کاظم کارگشا

نقش بیولوژیکی و سمیت عناصر کم مقدار به فرم های شیمیایی و یا حالات اکسایش آنها بستگی دارد. مثلا آهن فقط به صورت آهن (ii) در بدن جذب می شود و یا وانادیم (v) به صورت وانادات سمی تر از وانادیم (iv) به صورت یونهای وانادیل می باشد. در نتیجه برای سنجش میزان مضر بودن یک فلز نیاز به اندازه گیری دقیق گونه فلزی وجود دارد و اندازه گیری کل غلظت در نمونه های زیست محیطی و بیولوژیکی نمی تواند نشان دهنده میزان سمیت و یا سودمندی آن عنصر باشد. در این طرح از زایلنول اورنج (xo) به عنوان واکنشگری که با برخی فلزات واسطه از جمله آهن واکنش می دهد، استفاده شده است و کمومتریکس و مشخصا روش حداقل مربعات جزئی(pls) با الگوریتم ژنتیکی (ga) برای اندازه گیری همزمان آهن (iii) و (ii) در حضور مقدار اضافی زایلنول اورنج مورد استفاده گرفته است. طیف ها بعد از دو ساعت از اختلاط واکنشگر ها ثبت گردیدند. اثر پارامتر های مختلف از قبیل ph، غلظت و زمان، بررسی شده و بهترین شرایط به دست آمده است. در نهایت از روش ga-plsجهت شناسایی آهن (ii) و(iii) در سه نمونه حقیقی سنتزی در نسبت های مختلف غلظتی آهن استفاده شده است.

ساخت ومشخصه یابی نانوکریستالهای cuxzn1-xfe2o4 و بررسی خصوصیات اپتیکی آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1392
  منیره کشفی   وحید دادمهر

نانوبلورهای مغناطیسی cu1-xznxfe2o 4 با میزان آلایش x=0, 0.25, 0.5, 0.75,1 توسط روش سل- ژل ساخته شدند. مشخصه یابی نمونه های سنتز شده توسط پراش اشعه (xrd) x ، میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (fe-sem)،طیف سنجی مریی /فرابنفش و طیف فوتولومینسانس نمونه ها در دمای اتاق صورت گرفت. تحلیل طیف پراش اشعه x برای تمامی نمونه ها شکل گیری ساختار مکعبی اسپینلی تک فازی با گروه فضایی fd3m را نشان داد. برای محاسبه اندازه بلورک ها با استفاده ازنمودار ویلیامسون – هال اندازه بلورک ها در گستره 10 -70 نانومتر بدست آمد. به منظور بررسی توزیع کاتیونی و تعیین ثابت شبکه، با استفاده از نرم افزار maud براساس تحلیل ریتولد، طیف پراش پرتو x نمونه ها را ظریف سازی کردیم . براساس نتایج بدست آمده ثابت شبکه با افزایش میزان آلایش zn2+ افزایش می یابد. یون های روی جانشین یون های آهن در سامانه تتراهدرال می شوند و باعث انتقال بخشی از یون های مس از سامانه اکتاهدرال به تتراهدرال می شوند. اثر ژان – تلر توسط اندازه گیری طیف ftir مشاهده شد . به منظور محاسبه گاف انرژی طیف جذب نمونه ها در ناحیه مریی/ فرابنفش را تهیه نمودیم .طیف فوتولومینسانس نمونه ها برای تمامی نمونه ها وجود سه باند اصلی را نشان می دهد که موقعیت آن ها با افزایش آلایش روی تغییر نمی کند و تنها شدت آن متغیر است ، این باندها مربوط به گذار یون های آهن و گاف انرژی مستقیم می باشند.

ساخت و مشخصه یابی نانوذرات فریت روی آلائیده با نیکل و بررسی جذب امواج uv-vis در آنها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1392
  زهرا طهماسبی   وحید دادمهر

فریت ها به عنوان مواد نیمه رسانا و گروه مهمی از مواد مغناطیسی هستند که جزء اصلی تشکیل دهنده آن ها اکسیدآهن می باشد. تمامی مواد درمقیاس نانو، خواص متفاوتی از خود نشان می دهند. مواد مغناطیسی هم ازاین قاعده مستثنی نیستند. در واقع خاصیت مغناطیسی از جمله خواصی است که به مقدار بسیار زیادی به اندازه ذره وابسته می باشد. در سالهای اخیر، ساخت و شناسایی خواص ساختاری، مغناطیسی، الکتریکی و شیمیایی نانوبلورهای مغناطیسی ازجمله فریت ها بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. خواص شیمیایی، ساختار، الکتریکی و مغناطیسی نانوفریت ها متاثر از ترکیبات و تکنولوژی ساخت آن ها بوده و با جانشینی کاتیون های دو ظرفیتی مختلف، تغییر می کند. تا کنون روش های سنتز متفاوتی برای ساخت نانوبلورهای فریت مورد استفاده قرار گرفته است، در این میان روش سل-ژل دارای مزیت هایی نظیر دمای سنتز پایین، درجه خلوص بالا، قابلیت شکل دهی، کنترل براندازه و حجم دانه ها می باشد. خواص نانوفریت ها علاوه بر مقاومت ویژه بالا، وابسته به اندازه ذرات و تکنولوژی ساخت آن ها می باشد. در این پژوهش، نانوبلورهای فریت ni1-xznxfe2o4 (x=0,0/3,0/5,0/7,1) توسط روش سل-ژل ساخته شدند. مشخصه یابی نمونه های سنتز شده توسط پراش اشعهx ( xrd ) و با تحلیل الگوی پراش اشعه x و آنالیز ریتولد و اندازه ی دانه ها، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی ( sem ) در دمای اتاق صورت گرفت. تحلیل الگوی پراش اشعه x با استفاده از نرم افزار maud و تحلیل ریتولد و مقایسه آن با کارت های jpds ، شکل گیری ساختار مکعبی اسپینلی تک فازی با گروه فضایی fd3m را برای نمونه ها نشان داد و اندازه بلورک ها با استفاده از معادله شرر در گستره نانومتر به دست آمد. طیف جذب نانو ذرات مورد بررسی با معلق کردن نانو ذرات در اتانول در غلظت های متفاوت در بازه ی طول موج m 800-200 ثبت شد. نانوبلورهای فریت روی با آلایش نیکل یک باند جذبی قوی در بازه ی اندازه گیری شده دارند. بنابراین این نانو ذرات به عنوان یک جاذب قوی، فعال نوری و حسگر شناخته و ساخته می شوند. همچنین گاف های انرژی مستقیم و گاف انرژی غیر مستقیم نیز با استفاده از نتایج آزمایشات جذب و فوتولومینسانس محاسبه می شوند. از این تحقیق، یک مقاله به همایش بلورشناسی سمنان ارسال گردیده است.

رفتار اسپکتروسکوپی و الکتروشیمیایی سولفامتازین در حضور dna در سطح الکترود کربن اصلاح شده با ذرات نانو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1393
  معصومه ضابطی   لیدا فتوحی

رفتار الکتروشیمیایی سولفامتازین (smz) در سطح mwcnt-gce با روش ولتامتری چرخه¬ای(cv) ، و سپس بر¬هم¬کنش آن با dna دو رشته¬ای با روش¬های cv در سطح mwcnt-dna-gce، اسپکتروسکوپی نشر فلورسانس القایی فوتوشیمیایی و اسپکتروسکوپی uv-vis مورد مطالعه قرار گرفت. حضور dna موجب کاهش جریان و یک جا¬به¬جایی منفی در پتانسیل پیک اکسیداسیون smz می¬شود که نشان دهنده¬ی بر-هم¬کنش الکتروستاتیک است. ثابت سرعت هتروژن (ks) و ضریب انتقال الکترون (?) برای smz آزاد و پیوند شده به dna محاسبه شدند. مقادیر ثابت اتصال، بین smz و dna بر اساس نتایج cv و اسپکتروسکوپی uv-vis به ترتیب m-1 103×57/1 و m-1 103×20/2 محاسبه شدند. افزایش dna باعث خاموشی نشر فلورسانس القایی فوتوشیمیایی smz در nm 348 در بافر برایتون-رابینسون (m 04/0 و 7=ph)، در حضور gr 4/0 سدیم سولفیت می¬شود. مکانیسم خاموشی فلورسانس القایی فوتوشیمیایی، خاموشی استاتیک بود و با به کارگیری نمودار استرن-والمر، ثابت اتصال و تعداد مکان اتصال محاسبه شدند. منحنی درجه¬بندی بین f0/f و غلظت dna در دو گستره¬ی دینامیک mg l-11/8-7/0 و mg l-10/65-1/13 با حد تشخیص mg l-1 43/0 به دست آمد. این روش به ¬طور موفقیت آمیزی برای تعیین dna در نمونه¬ی سرم مورد استفاده قرار گرفت.

اندازه گیری همزمان آسکوربیک اسید، دوپامین و اوریک اسید با استفاده از الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت پلی پیرول-نانوذرات فلزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1393
  ناهید حاج حیدری   خدیجه قنبری

در این پژوهش نانو فیبرهای پلی پیرول (ppy) با روش پتانسیل ثابت 0/8 ولت در مدت زمان 150 ثانیه بر روی الکترود کربن شیشه ای (gce) سنتز شد. سپس نانوسیم های cuxo و نانو صفحات zno با روش پتانسیل ثابت به ترتیب بر روی نانو فیبرهای ppy تثبیت و نانوکامپوزیت zno/cuxo/ppy تهیه گردید. ساختار و ویژگی های نانوکامپوزیت مورد نظر با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و روش های پراش اشعه ایکس و اسپکتروسکوپی فروسرخ تبدیل فوریه مورد بررسی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده zno/cuxo/ppy/gce فعالیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی را برای اندازه گیری همزمان آسکوربیک اسید (aa)، دوپامین (da) و اوریک اسید (ua) نشان می دهد. منحنی کالیبراسیون برای هر یک از ترکیبات مورد نظر رسم و محدوده ی پاسخ خطی mm 0/2-1/0، ?m 0/1-130/0 و ?m 0/5-70/0 و حد تشخیص (درنسبت سیگنال به نویز=3) ?m 0/04، ?m 25/0 و ?m 0/2 به ترتیب برای aa، da و ua به دست آمد. الکترود اصلاح شده مورد نظر حساسیت و گزینش پذیری خوبی را نشان داد. در کار دوم نانو فیبرهای ppy مانند کار اول با روش پتانسیل ثابت در سطح gce سنتز و نانو ذرات نقره به طور الکتروشیمیایی بر روی نانو فیبرهای ppy تثبیت و نانوکامپوزیت ag/ppy تهیه گردید. ساختار و ویژگی های نانوکامپوزیت مورد نظر با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و روش های پراش اشعه ایکس و اسپکتروسکوپی فروسرخ تبدیل فوریه مورد بررسی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده ag/ppy/gce فعالیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی را برای اندازه گیری همزمان aa، da و ua نشان می دهد. منحنی کالیبراسیون برای هر یک از ترکیبات مورد نظر رسم و محدوده ی پاسخ خطی ?m 0/5-155/0، ?m 10/0-580/0 و ?m 2/0-100/0 و حد تشخیص (s/n=3 ) ?m 1/8، ?m 0/1 و ?m 0/5 به ترتیب برای aa، da و ua به دست آمد. الکترود اصلاح شده مورد نظر حساسیت و گزینش پذیری خوبی را نشان داد.

بررسی رفتار الکترو شیمیایی دوپامین، اسکوربیک اسید و ال-سیستئین در حضور الکترود خمیر کربنی اصلاح شده با گرافن و نانو ذرات نقره و طلا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1393
  سپیده بیات   خدیجه قنبری

در این پژوهش الکترودهای اصلاح شده بر پایه الکترود خمیر کربن برای اندازه گیری آسکوربیک اسید (aa)، دوپامین(da) و ال-سیستئین (l-cys) معرفی شده است. در بخش اول پژوهش، گرافن اکساید به روش شیمیایی اکسیداسیون/ لایه-لایه سازی معروف به روش هامرز سنتز شد. سپس الکترود خمیر کربنی به روش الکتروفورتیک با گرافن اکسید کاهش یافته (rgo) اصلاح گردید (cpe/rgo) و آنگاه الکترود اصلاح یافته ی گرافن با طلا (cpe/rgo/aunps) تهیه شد. ساختار سطحی cpe/rgo وcpe/rgo/aunps با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفتند. الکترود اصلاح یافته فعالیت الکتروکاتالیستی مناسبی برای اندازه گیری ترکیبات da, aa و l-cys نشان داد. در بخش دوم پژوهش، نانوذرات نقره بر روی نانوصفحه های گرافن الکترونشانی شد تا الکترود اصلاح یافته ی (cpe/rgo/agnps) تهیه شود.

مدل سازی و بهینه سازی تولید الکتریسیته با پیل های سوختی تبادل پروتونی با سوخت هیدروژن با تغییر پارامترهای عملیاتی
پایان نامه دانشگاه الزهراء علیها السلام - دانشکده فنی 1393
  فاطمه شریف حسن   مریم حقیقی

در کار حاضر پیل سوختی غشاء تبادل پروتونی تک کاناله به صورت سه بعدی مدل سازی شده است. به منظور مدل سازی معادلات نفوذ، مومنتم و انتقال جرم برای سمت کاتد و آند نوشته و به صورت همزمان حل می شود. سینتیک انتخابی برای واکنش ها با توجه به کاتالیست پلاتین انتخاب شده است. مدل سازی توسط نرم افزار انسیس فلوئنت ویرایش 15 انجام شد و شبیه سازی صورت گرفت. درنهایت منحنی پلاریزاسیون آن رسم گردید. همچنین نتایج مدل به صورت کانتورهای غلظت مولی، دما، آنتالپی و آنتروپی آورده شد. در ادامه تحلیل اگزرژی روی سیستم پیل سوختی صورت گرفت و نمودارهای مربوط به کار، برگشت ناپذیری و بازده ی اگزرژی رسم شدند. نتایج حاکی از آن هستند که افزایش دما و فشار و کاهش ضخامت غشاء موجب افزایش کار و بازده اگزرژی و کاهش برگشت ناپذیری می شوند. همچنین با افزایش چگالی جریان، ابتدا کار افزایش و سپس کاهش می یابد. همچنین افزایش چگالی جریان موجب افزایش برگشت ناپذیری و کاهش بازده ی اگزرژی می شود. در ادامه، بهینه سازی تک هدفه ی چهار متغیره با هدف حداکثر کردن کار گرفته شده از سیستم و بازده اگزرژی و حداقل کردن برگشت ناپذیری ترمودینامیکی با استفاده از نرم افزار متلب و شاخه الگوریتم ژنتیک آن انجام گردید. همچنین بهینه سازی چندهدفه ی چهار متغیره نیز صورت گرفت.

طراحی و ساخت سیستم میکروفلوییدی به منظور جداسازی میکرو و نانوذرات مغناطیسی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1393
  سمانه ایمانی نایینی   ناهید ملکی جیرسرائی

هدف از این تحقیق طراحی و ساخت یک سیستم میکروفلوییدیکی به منظور جداسازی مغناطیسی ذرات مغناطیسی داخل فروسیال با غلظت پایین ذرات مغناطیسی است. پس از طراحی و ساخت به بررسی تاثیر پارامترهایی مانند: میدان مغناطیسی ، آهنگ شارش تزریق ورودی به کانال و غلظت فروسیال ورودی بر راندمان جداسازی این کانال پرداخته ایم.

ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت گرافن/ روی-کادمیم اکسید و کاربرد آن در تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده های محیط زیست
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1393
  فرزانه بیاضی   عمران مرادلو

در این پژوهش، ساخت و مشخصه یابی و کاربردهای فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت گرافن / روی – کادمیوم اکسید مورد بررسی قرار گرفت. گرافن اکسید به عنوان یک لایه ی بسیار نازک و ترکیبی با ویژگی های منحصر به فرد، با رسانایی بسیار و نسبت سطح به حجم بالا شناخته شده است. روش های مختلفی برای سنتز گرافن اکسید معرفی شده است که در این پژوهش روش شیمیایی اصلاح یافته هامرز جهت سنتز گرافن به کار گرفته شد. در میان فوتوکاتالیست ها، نیم رسانای zno و کامپوزیت های آن به دلیل گاف انرژی مناسب، جریان بالای الکترونی، پایداری شیمیایی بالا و سمی نبودن کاندیدای خوبی برای فعالیت های فوتوکاتالیستی هستند. اما گپ پیوندی این ترکیب در ناحیه فرابنفش می باشد. در نتیجه zno با cdo آلایش یافت تا بازده فوتوکاتالیستی این ترکیب افزایش یابد. برای سنتز zncdo از روش هیدروترمال استفاده شد. در این پژوهش به منظور بهبود خواص فوتوکاتالیستی نیم رسانای zncdo از گرافن اکسید استفاده شد. این ترکیب بستر مناسبی برای رشد نانوذرات فوتوکاتالیستی مانند اکسید روی – کادمیوم می باشد و باعث جدایش بهتر جفت الکترون – حفره تولید شده می شود. نیم رسانای اکسید روی – کادمیوم به روش هیدروترمال یک مرحله ای بر روی صفحات گرافن رشد داده شد. پس از سنتز نانوکامپوزیت گرافن/ روی- کادمیوم اکسید، این نانوکامپوزیت با تکنیک های مختلفی نظیر میکروسکوپی الکترونی روبشی( ( fe-sem، میکروسکوپی نیروی اتمی( afm ) ، آنالیز اسپکتروفتومتری ( uv-vis ) ، پراش اشعه ایکس( xrd ) ، طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه (ft-ir) و طیف سنجی بازتاب نفوذی ( drs ) مشخصه یابی شدند. برای بررسی خاصیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت مختلف گرافن / روی – کادمیوم اکسید، واکنش تجزیه ی متیلن آبی ( غلظت 3/196 ppm )، استامینوفن ( غلظت 40 ppm )، سولفامتوکسازول (غلظت 40 ppm ) در حضور این نانوساختار و در دو شرایط تابش با نور مرئی و تابش با نور فرابنفش بررسی و نرخ واکنش فوتوکاتالیستی (k) تعیین گردید. تحت تابش نور مرئی بیشترین مقدار k برای تخریب متیلن آبی برابر min-1 0085/0 برای نانوکامپوزیت rgo/zn0.9cd0.1o با 034/0 درصد برای گرافن اکسید و سنتز شده در دمای ˚c180 و حرارت داده شده، در دمای ˚c350 بدست آمد. سپس کارایی این فوتوکاتالیست در تخریب آلاینده هایی مانند سولفامتوکسازول و استامینوفن و همچنین در تولید هیدروژن بررسی شد.

ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت گرافن/ روی-کادمیم سولفید و کاربرد آن در تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده های محیط زیست
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه الزهراء - دانشکده علوم پایه 1393
  ندا تعدادی جیرهنده   عمران مرادلو

این پژوهش، با هدف حذف آلودگی های زیست محیطی، از طریق تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده های خطرناک محیط زیست و تولید سوخت پاک هیدروژن به منظور کاهش اثرات آلودگی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی انجام شده است. در این راستا، فوتوکاتالیست های نیم رسانا در دهه های اخیر نقش پررنگی را ایفا کرده اند که در بین آن ها ترکیبات سولفید فلزی، جزء بهترین نیم رساناها معرفی شده اند. از این رو، در این پژوهش نانوکامپوزیت های روی-کادمیم سولفید (znxcd1-xs) توسط پیش ماده های روی نیترات، کادمیم نیترات و تیواوره به وسیله ی روش هیدروترمال در دمای 180 درجه ی سلسیوس و در مدت زمان 24 ساعت روی بستر گرافن رشد داده شدند. در این پژوهش، گرافن به دلیل رسانایی و نسبت سطح به حجم بسیار بالا در ساختار نانوکامپوزیت های فوتوکاتالیست به عنوان یک رسانای موثر برای جدایش زوج الکترون-حفره و هم به عنوان بستر مناسب جهت رشد نانوکامپوزیت هیبریدی روی-کادمیم سولفید به کار رفته است. بعد از سنتز نانوکامپوزیت های rgo/znxcd1-xs، این نانوکامپوزیت ها با روش های مختلف نظیر sem، afm، xrd، uv-vis-drs، xps، tga، eds و ft-ir مشخصه یابی شدند. سپس فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ها، توسط تخریب رنگدانه ی متیلن آبی مورد بررسی قرار گرفت و این رنگدانه به عنوان ترکیب مدل در این پژوهش در نظر گرفته شد. بر طبق نتایج حاصله، نانو کامپوزیت rgo/zn0.8cd0.2s، با 8/12درصد وزنی از گرافن، بالاترین درصد تخریب متیلن آبی (72%) را نشان داد. سپس این فوتوکاتالیست بهینه، در واکنش تخریب نوری ترکیب آلی 4,2- دی کلروفنول به کار گرفته شد. اما به دلیل ساختار محکم این آلاینده، درصد تخریب 31% برای آن مشاهده شد. رویکرد دیگر این پروژه، همان طور که مطرح شد، تولید سوخت پاک هیدروژن به دلیل محدود بودن سوخت های فسیلی و مشکلات زیست محیطی ناشی از احتراق آن ها است. در ادامه ی این پژوهش، هیدروژن به روش شکافت فوتوالکتروشیمیایی آب با استفاده از نور مرئی و فوتوآند بر پایه ی rgo/znxcd1-xs تولید شد. فوتوکاتالیست rgo/znxcd1-xs بر روی توری استیل و ورق تیتانیوم به روش هم رسوبی-هیدروترمال نشانده شد و سپس فوتوآند به دست آمده به عنوان الکترود کار در فرایند فوتوالکتروشیمیایی تولید هیدروژن به کار گرفته شد. تولید جریان آندی در حضور نور و افزایش فوتوجریان با افزایش شدت نور فرودی و تولید حباب های ریز بر روی سطح الکترود پلاتین، تاییدی برای تولید هیدروژن است.

الکتروشیمی و الکتروکاتالیز برخی ترکیبات مهم بیولوژیکی روی الکترود کربن مایع یونی و الکترود کربن مایع یونی اصلاح یافته با واسط سنتز شده و نانوذرات طلا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  عمران مرادلو   افسانه صفوی

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.