تهیه نانوالیاف پلی انیلین و کاربرد آن در حذف نیترات از آب

از زمان کشف پلیمرهای هادی این مواد کاربردهای روزافزونی در شاخه های مختلف تکنولوژی مانند فلزی کردن دی الکتریک ها، باتری های اولیه، ثانویه و پوششهای آنتی استاتیک، محافظ های الکترومغناطیسی و سیستم های الکتروکرومیک پیدا کرده اند. یکی از خواص بسیار جالب پلیمر های هادی قدرت کاتالیز کردن بعضی از واکنش های الکتروشیمیایی است. یک لایه نازک پلیمر هادی رسوب کرده روی سطح ماده زمینه الکترود قادر به افزایش سینتیک فرایند های الکتروشیمیایی است. این فرایند الکتروکاتالیستی روی الکترود های پلیمر هادی یکی از زمینه های تحقیقاتی است که می تواند منجر به کاربرد های غیر منتظره در زمینه فرایند های الکتروشیمیایی شود. در بین این پلیمرها، پلی آنیلین به خاطر پایداری محیطی، رسانایی الکتریکی قابل کنترل و خواص الکتروشیمیایی بسیار جالب، مورد توجه فراوان می باشد. بعلاوه خواص الکتریکی پلی آنیلین می تواند با فرایند دوپینگ بهبود یابد. حالتهای اکسایشی مختلف پلی آنیلین، آن را مستعد کاربرد در زمینه های مختلف کرده است. غلظت بالای نیترات در آب آشامیدنی می تواند مشکلات جدی برای سلامتی انسان به وجود آورد. احیا نیترات با روشهای مختلف یک زمینه تحقیقاتی بسیار فعال برای محققان می باشد. روش الکتروشیمیایی یک روش مناسب و ایده آل برای حذف نیترات از محلولهای غلیظ نیترات حاصل از اسمز معکوس و غشاهای تبادل یون یا محلولهای دارای مواد سمی مانند زباله های هسته ای که به روشهای بیولوژیکی قابل تصفیه نیستند می باشد. در تحقیق حاضر روش پتانسیل ثابت برای سنتز نانو فیبر های پلی آنیلین از محلول حاوی اتانول استفاده شد. نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی، برای پی بردن به مورفولوژی نانو فیبرهای پلی آنیلین بکار برده شد. طیف های جذبی uv-vis و ft-ir نشان داد که بین مولکولهای متانول و زنجیرهای پلی آنیلین برهمکنش وجود دارد. فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود طلای اصلاح شده با نانو فیبر های پلی آنیلین برای احیا الکتروشیمیایی نیترات در طول الکترولیز در پتانسیل های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که فرایند الکتروشیمیایی احیا نیترات شدیدآ وابسته به پتانسیل اعمالی است. بر طبق این نتایج در پتانسیل 0/9 ولت نسبت به الکترود ag/agcl اشباع، احیا الکتروشیمیایی نیترات جذب شده روی الکترود به عنوان مرحله تعیین کننده سرعت در فرایند الکتروشیمیایی احیا نیترات شناخته شد. در محدوده پتانسیل 0/9- و 1/1- ولت نیترات به هیدروکسیل آمین احیا می شود. با این وجود در طول الکترولیز طولانی هیدروکسیل آمین به خاطر احیا سریع به آمونیاک دیده نمی شود. در پتانسیلهای منفی تر از 1.1- ولت، نیتریت به آمونیاک احیا می شود. در پتانسیل 1.4- ولت درست قبل از واکنش احیای آب کاهشی در جریان کاتدی مشاهده می شود که به خاطر مسمومیت الکترود با هیدروژن جذب شده می باشد.