توسعه و ابداع الکترودهای آلومینیوم پالادیزه اصلاح شده با فرونیتروپروساید مبتنی بر شیوه ی ترسیب غیر الکترولیزی و کاربرد الکتروتجزیهای آنها

آنیون پنتاسیانونیتروزیل فرات (pcnf) که معمولاً با نام نیتروپروساید بدان اشاره می شود، یکی از معرف-های سیانومتالاتی به شمار می رود. نیتروپروساید های فلزی، دسته ای از ترکیبات فلزی با ظرفیت مختلط هستند که در بسیاری از موارد خواص مشابهی با هگزاسیانوفرات های فلزی نشان می دهند. در این کار پژوهشی، اصلاح الکترود آلومینیوم پالادیزه (pd-al) با ترکیب آهن پنتاسیانونیتروزیل فرات (fepcnf) بر اساس یک فرآیند ترسیب ساده و غیرالکترولیزی مورد بررسی قرار گرفته است. ترسیب غیرالکتروشیمیایی پالادیم بر روی آلومینیوم، بستر مناسبی را برای ترسیب شیمیایی fepcnf فراهم می آورد. تهیه ی غیرالکترولیزی الکترود آلومینیوم پالادیزه ی اصلاح شده با فرونیتروپروساید (fepcnf/pd-al) به دو شیوه ی متفاوت صورت گرفت که این روش ها عبارتند از: (i) ترسیب شیمیایی تک مرحله ای؛ به منظور تهیه الکترود اصلاح شده fepcnf/pd-al به این شیوه، الکترود pd-al در محلول حاوی fe3+ و آنیون نیتروپروساید قرار می گیرد که به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی این محلول، ترکیب fepcnf بر روی بستر pd-al ترسیب می شود؛ (ii) ترسیب چند لایه های fepcnf بر اساس مکانیسم جذب سطحی چندباره؛ در این روش بستر الکترودی pd-al به تناوب در محلول کاتیون (fe2+) و آنیون (نیتروپروساید) قرار می گیرد. الکترود تازه تهیه شده در محدوده ی پتانسیل v/sce (5/0)-(2/0-) فاقد فعالیت الکتروشیمیایی معین می باشد ولی پس از اعمال پتانسیل منفی یک زوج دماغه ی ردوکس مربوط به گذار feiii/feii در پتانسیل v/sce 17/0 ظاهر می شود. یافته ها نشان دادند که ترکیب شیمیایی fepcnf جذب سطحی شده بر سطح الکترود در اثر اعمال پتانسیل منفی دچار تحول و دگرگونی می شود. بر اساس داده های بدست آمده از تکنیک های ft-ir اسپکتروسکوپی و الکتروشیمیایی، مکانیسم ارائه شده برای وقوع این تحول، بر اساس تشکیل و تفکیک آنیون [fe(cn)4no]2- (گونه احیایی برتر در محیط اسیدی) به گسست no که احتمالاً به تشکیل رسوب-هایی از نوع pb منتهی می شود استوار است. این فرضیه در طیف ft-ir با ناپدید شدن جذب های cm-1 1936 و cm-1 2142 متعلق به باند های کششی no و cn نیتروپروساید و ظاهر شدن دماغه جذبی جدید در cm-1 2078 منسوب به باند کششی cn هگزاسیانوفرات تأیید می شود. به عنوان بخش دیگری از کار پژوهشی حاضر، اثر ph الکترولیت زمینه روی رفتار الکتروشیمیایی الکترود-های اصلاح شده با فیلم تحول یافته(fepcnfcon./pd-al) مورد بررسی قرار گرفت. ضرایب انتشار کاتیون پتاسیم (کاتیون الکترولیت زمینه) در فیلم، ضریب انتقال بار و ثابت سرعت انتقال الکترون تعیین شدند. همچنین فعالیت کاتالیتیکی الکترود اصلاح شده fepcnf/pd-al، در قبال اکسیداسیون و احیای به ترتیب اسکوربیک اسید(aa) و هیدروژن پراکسید مورد بررسی قرار گرفت. داده های الکتروشیمیایی نشان دادند که الکترود fepcnf/pd-al می تواند به طور موثری سرعت انتقال الکترون بین آنالیت های مذکور و الکترود را افزایش -دهد و بنابراین باعث کاهش فوق پتانسیل اکسیداسیون aa و احیای هیدروژن پراکسید شود. مکانیسم واکنش اکسیداسیون و احیای کاتالیتیکی aa و هیدروژن پراکسید توسط ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آمپرومتری هیدرودینامیک نشان دادند که جریان اکسیداسیون کاتالیتیکی aa با ضریب همبستگی 997/0 در محدوده ی غلظتی 10µm-3mm خطی است و حد تشخیص این روش 3.25µm بدست آمد همچنین نتایج بدست آمده از آمپرومتری احیای کاتالیتیکی هیدروژن پراکسید حاکی از آنست که جریان احیایی هیدروژن پراکسید در محدوده ی غلظتی 10µm-3mm خطی است و حد تشخیص این روش 1.83µm بدست آمد