در کار پژوهشی حاضر رفتار خوردگی دیسکهای چرخان ساخته شده از فولاد و آلیاژهای مختلف آلومینیوم در برخی محیطهای خورنده تحت شرایط هیدرودینامیک کنترل شده مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعات از روشهای الکتروشیمیایی پلاریزاسیون و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده گردید. همچنین تعدادی بازدارنده معدنی و آلی انتخاب و عملکرد آنها تحت شرایط هیدرودینامیک مختلف بررسی شد. مطالعه تأثیر شرایط هیدرودینامیک محلول خورنده بر رفتار خوردگی فولاد در محلول اسید کلریدریک 1m نشان داد که تحت جریان آرام با افزایش سرعت چرخش الکترود، پتانسیل خوردگی فلز به تدریج مثبت تر می شود. این مثبت تر شدن به افزایش انتقال جرم گونه های اکسید کننده از بطن محلول به سطح الکترود نسبت داده شد که در سرعتهای چرخش پایین تأثیرات آن بیشتر است. همچنین با افزایش سرعت تا 900rpm دانسیته جریان خوردگی کاهش و مقاومت انتقال بار افزایش نشان دادند. این کاهش اولیه سرعت خوردگی، به تشکیل اکسیدهای بیشتر در سطح الکترود و افزایش مجدد آن در سرعتهای چرخش بالا به اثر تخریبی تنشهای برشی سیال در کندن این اکسیدها از سطح نسبت داده شدند. در محلول hcl حاوی متیونین (به عنوان بازدارنده) با افزایش سرعت چرخش الکترود اثرات مخرب سرعت سیال بر افزایش انتقال جرم مولکولهای بازدارنده از بطن محلول به سطح الکترود فائق آمده و بهره بازدارندگی کاهش یافت. در محلول اسید سولفوریک حاوی متیونین (بر خلاف محلول اسید کلریدریک) بهره بازدارندگی با افزایش سرعت سیال زیاد شد. در سکون، به علت بزرگی آنیونهای هیدروژن سولفات، انتقال این آنیونها به سطح الکترود و جذب سطحی آنها به سهولت آنیونهای کلرید نیست. به همین دلیل جذب سطحی متیونین در اسید کلریدریک راحتتر از اسید سولفوریک و بهره آن نیز بهتر است. اما در شرایط هیدرودینامیک، جریان محلول با کمک کردن به انتقال آنیونهای هیدروژن سولفات به سطح فلز منجر به بهبود جذب سطحی و بهره متیونین می شود. دانسیته جریان خوردگی فولاد در سدیم کلراید 3.5% با افزایش سرعت چرخش الکترود به شدت افزایش و مقاومت انتقال بار به شدت کاهش نشان داد. این تغییرات شدید به علت تأثیر زیاد شرایط هیدرودینامیک بر افزایش انتقال جرم اکسیژن محلول به سطح الکترود بود که به جابجایی شدید پتانسیل خوردگی به سمت مقادیر مثبت نیز منجر شد. پتاسیم هیدروژن فسفات به عنوان یک بازدارنده آندی خوب و سولفات روی به عنوان یک بازدارنده کاتدی مناسب برای خوردگی فولاد در سدیم کلراید 3.5% به ویژه تحت شرایط هیدرودینامیک عمل کردند. بهره بازدارندگی این مواد با افزایش سرعت چرخش الکترود افزایش نشان داد. رفتار خوردگی آلیاژهایی از سریهای مختلف آلومینیوم نیز تحت شرایط هیدرودینامیک مطالعه گردید و تأثیر ترکیب عناصر آلیاژی بر حساسیت آلیاژ در برابر خوردگی تحت شرایط هیدرودینامیک مورد بحث و بررسی قرار گرفت. همچنین بازدارندگی خوردگی آلیاژ 7075 آلومینیوم توسط گلوتامین به عنوان یک بازدارنده مناسب بررسی شد. اعتبار تمامی داده های تجربی امپدانس به دست آمده، توسط تبدیلهای ریاضی کرامرز-کرونیگ ارزیابی شده و درصد خطاهای میانگین برای همه آنها محاسبه شدند. تمامی تبدیلهای انجام شده نشان از اعتبار قابل قبول و قابلیت استناد بالای نتایج تجربی داشتند. میزان اختلاف نتایج تجربی و تئوری به نوع محیط خورنده و بازدارنده مورد استفاده نیز بستگی داشت.

در این پروژه در ابتدا ترکیبات نانوکامپوزیتی پلی آنیلین- مونت موریلونیت (pani- mmt) با استفاده از روش پلیمریزاسیون شیمیایی، در حضور یک سری از نانولایه های مونت موریلونیت به صورت کلوزیت های(15،20 ،30)، کامفور سولفونیک اسید ( csa) و آمونیوم پراکسی دی سولفات (aps ) به عنوان سورفکتانت و آغاز کننده سنتز شدند. ترکیبات نانوکامپوزیتی بدست آمده با استفاده از تکنیک های ftirو xrd مورد آنالیز قرار گرفته شدند. به منظور دستیابی به ترکیب نانوکامپوزیتی یکنواخت، رزین اپوکسی مورد استفاده قرار گرفت. برای بررسی تاثیر paniو mmt بر روی بهبود مقاومت به خوردگی پوشش های اپوکسی، در محلول سدیم کلرید 5 /3 درصد و دمای 65 درجه سانتیگراد پوشش های اپوکسی، اپوکسی- پلی آنیلین و پوشش های نانوکامپوزیتی اپوکسی- پلی آنیلین- مونت موریلونیت ( آماده سازی شده با انواع کلوزیت ) بر روی آلیاژهای آلومینیومی بدون آماده سازی اولیه و همچنین سابستریت های آلومینیومی آماده سازی شده با روش های الکتروشیمیایی ( آندایزینگ ) و شیمیایی ( کروماته- فسفاته ) با تکنیک اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی ( eis) مورد مطالعه قرار گرفتند. همچنین مورفولوژی پوشش های قرار گرفته بر روی سابستریت های آلومینیومی آماده سازی شده با تکنیک sem مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پوشش های نانوکامپوزیتی سنتز شده با 15a با 5% وزنی بر روی آلومینیوم آماده سازی شده با روش آندایزینگ مقاومت به خوردگی بهتری را نسبت به دیگر نمونه ها از خود نشان می دهند. این پدیده می تواند به مورفولوژی ویژه و چسبندگی خوب چنین پوشش هایی بر روی آلومینیوم مربوط شود.

نانو مواد به دلیل خصوصیات جالبی که دارا هستند مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته اند این در حالیست که نمی توان خصوصیات مد نظر را از مواد در اندازه های معمول انتظار داشت. نیاز به بالا بردن بهره وری در سیستم های مختلف، باعث شده است که نانو ساختارهای مختلف از ترکیبات متفاوت سنتز شود. در بین نانوساختارهای سنتز شده از ترکیبات مختلف، نانولوله های اکسید تیتانیوم به دلیل مقاومت شیمیایی بالا، شکاف انرژی مناسب برای کاربردهای مورد نظر و غیر سمی بودن از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. خصوصیات نانولوله های سنتز شده تا حد زیادی به طول، قطر دهانه، ضخامت دیواره ها و نظم و جهت گیری آنها مربوط می شود که در روش اکسیداسیون آندی پارامترهای مذکور تا حد زیادی قابل کنترل هستند. در این پژوهش سعی شده است به بررسی عوامل تاثیرگذار در فرایند اکسیداسیون آندی تیتانیوم، از قبیل زمان، ولتاژ اعمالی، ترکیب الکترولیت و جنس کاتد پرداخته شود و از طریق مقایسه نتایج بدست آمده و استفاده از روش تاگوچی بهترین شرایط برای سنتز نانولوله ها با خصوصیات مورد نظر مشخص شود. بر اساس نتایج آنالیزxrd و تصاویر sem گرفته شده از نمونه ها، سنتز و رشد نانولوله های اکسید تیتانیوم بر اساس شرایط ذکر شده برای اکسیداسیون آندی در الکترولیت های اسید فلوریدریک با درصدهای مختلف، اسید سولفوریک همراه با اسید فلوریدریک و محلول بر مبنای اتیلن گلیکول حاوی آمونیوم فلوراید انجام شد. مشاهده شده است که ولتاژ اعمالی به انحلال اکسید تیتانیوم و شکل گیری نانولوله ها کمک می کند و قطر نانولوله ها با تغییر در ولتاژ تغییر می یابد. طول نانولوله ها تحت تاثیر نوع الکترولیت و مدت زمان آندایزینگ قرار دارد. همچنین با تغییر در غلظت الکترولیت ضخامت دیواره نانولوله ها تغییر می یابد. مشخص شد کاتد مورد استفاده با تغییر در سرعت واکنش های آندی و کاتدی نظم و جهت گیری نانولوله ها را تحت تاثیر خود قرار می دهد.

پوشش های نانوکامپوزیتی بر پایه نانوذرات اکسید روی (zno) و اکسید تیتانیوم (tio2) و پلیمر پلی آنیلین (pani)، از طریق روش پلیمریزاسیون درجا سنتز گشتند. ترکیب شیمیایی نانوکامپوزیت ها با روش های ftir، edx و sem بررسی شدند. برای مطالعه نحوه عملکرد مقاومت به خوردگی نانوکامپوزیت های بدست آمده، پوشش های حاصل از مخلوط پلی آنیلین با اپوکسی (ep) و پلی آنیلین با نانوذرات و اپوکسی (ep-zno, ep-tio2 ) در محلول 3.5% nacl در دمای 65 درجه سانتی گراد و به مدت 95 ساعت غوطه ور شدند و مطالعات طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) انجام گرفت. نتایج بیانگر بهبود عملکرد ضد خوردگی پوشش های ep با افزودن 0.5% وزنی از نانوذرات zno و 1% از نانوذرات tio2 بود. دلیل این امر بهبود خاصیت سدی پوشش های اپوکسی است. از طرف دیگر چسبندگی مناسب پوشش های آلی به سطح فلزی نکته ای کلیدی در نحوه عملکرد پوشش ها به حساب می آید. مطالعات اخیر نشان دهنده عملکرد مناسب فیلم های سیلانی به عنوان جایگزینی مناسب به جای روش کروماته است. برای بهبود خاصیت سدی فیلم سیلانی، انواع نانوذرات و بازدارنده ها به فیلم سیلانی افزوده می شود. یکی از اهداف این پروژه تحقیقاتی، بهبود عملکرد ضد خوردگی آستر فنیل تری متوکسی سیلان با افزودن نانوذرات و بازدارنده به آن است. تاثیر آماده سازی سطح بر روی مقاومت از خوردگی پوشش ها بررسی شد. بدین منظور ابتدا شرایط بهینه ترسیب آستر سیلانی بدست آمد و سپس انواع پوشش های مورد نظر بر روی این آستر سیلانی، سطوح آندایز شده و بدون آماده سازی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پوشش ها بر روی سطوح آندایز شده دارای عملکرد بهتری هستند. از طرف دیگر؛ مقاومت پوشش ها بر روی سطوح ارگانوسیلانی با مقاومت نمونه های آندایز شده قابل مقایسه بوده و مقاومت ایجاد شده توسط این روش سالم بسیار بزرگتر از حالت بدون آماده سازی می باشد. در نتیجه در مواردی که امکان استفاده از روش آندایزینگ وجود نداشته باشد پوشش سبز سیلانی با اطمینان خاطر در صنایع مختلف قابل استفاده می باشد

در این پروژه در ابتدا نانولوله های دی اکسید تیتانیم( ) از طریق آندایزینگ الکتروشیمیایی تیتانیم در محلول شامل دی متیل سولفوکسید و اسید فلوئوریک سنتز شد. نانو ذرات طلا( ) و پالادیم ( ) به ترتیب از طریق آبکاری با جریان مستقیم و الکترولس(بدون جریان برق) بر روی سطح نانو لوله های سنتز شذه، دوپ شد. سنتز نانو لوله های دی اکسید تیتانیم و همچنین دوپ شدن نانو ذرات بر روی نانو لوله های دی اکسید تیتانیم به وسیله تکنیک های ، و مورد تایید قرار گرفت. افزایش خاصیت الکتروکاتالیستی الکترود های اصلاح شده به وسیله امپدانس الکتروشیمیایی( )، ولتامتری چرخه ای( ) و کرونوآمپرومتری( )بررسی شد. در نهایت با استفاده از الکترود های اصلاح شده، الکترو اکسیداسیون مواد دارویی چون اسکوربیک اسید، دوپامین، لوودوپا، کاربی دوپا و ماد? بیولوژیکی اوریک اسید مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که الکترود های اصلاح شده نسبت به الکترود خالص طلا و پالادیم خاصیت الکتروکاتالیستی بالایی را در اکسیداسیون این گونه مواد دارند.

آلومینای نانو متخلخل شامل حفراتی در ابعاد نانومتر با فواصل منظم و یکنواخت، به عنوان تمپلت برای ساخت مواد نانوساختار متنوع، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. به منظور به دست آوردن درج? بالایی از نظم در حفرات تمپلت aao، از روش اکسیداسیون دو مرحله ای آلومینیوم استفاده شد. بعد از آماده سازی، فویل آلومینیوم در محلول آبی اسیدی تحت ولتاژ ثابت در دمای oc 2-0 آندایز شد. آلومینای تشکیل شده در مخلوطی شامل اسید فسفریک و اسید کرومیک حذف شد. سپس فویل آلومینیوم دوباره تحت همان شرایط مرحل? اول، آندایز شد. تأثیر مدت زمان مرحل? اول آندایزینگ روی نظم حفرات بررسی شد. به عنوان یک نتیج? مهم، انداز? حوزه ها به عنوان تابعی از زمان تغییر می کند و با افزایش مدت زمان مرحل? اول مساحت حفرات هگزاگونال منظم (مساحت حوزه ها) در انتهای لای? اکسید متخلخل افزایش می یابد. تصویر sem از تمپلت aao آرایش تقریباً هگزاگونال از حفرات را نشان داد. قطر حفرات در حدود 20-15 نانومتر برای اسید سولفوریک و در حدود 50 نانومتر برای اسید اگزالیک تخمین زده شد. آرایه های نانوسیم ni به وسیل? ترسیب الکتریکی جریان مستقیم تحت پتانسیل(1-) ولت در دمای اتاق داخل حفرات تمپلت سنتز شدند. همچنین آنها به وسیل? ترسیب شیمیایی و الکتروشیمیایی با استفاده از جریان متناوب سنتز شدند. در روش a.c.، ترسیب الکتروشیمیایی با کاربرد موج سینوسی در چندین ولتاژ و فرکانس انجام شد. تصویر sem نشان داد که آرایه های نانوسیم ni موازی با هم هستند و به صورت منظم و متراکم توزیع شده اند. الگوی xrd نشان داد که نانوسیم های ترسیب شده به روش شیمیایی و الکتروشیمیایی، ساختار کریستالی fcc دارند. اما در روش شیمیایی به علت وارد شدن فسفر در ساختار نانوسیم، شدت پیک ها کاهش یافته است.

. در این پژوهش، دو نوع پوشش کامپوزیتی کاربید تنگستن نیکل دارwc-10ni و wc-20cr-7niو یک پوشش کاربید تنگستن با 17 درصد کبالت (به عنوان نمونه شاهد) که با روش اسپری حرارتی با سوخت اکسیژن و با سرعت بالا برروی فولاد پایه پوشش دهی شده اند مورد بررسی قرار گرفته اند. به منظور دست یابی به پوششهای نانو ساختار عملیات حرارتی در دمای 1100 درجه سانتیگراد و در دو زمان نگهداری یک و 3 ساعت بر روی این نمونه ها انجام شد. ساختار آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نوری، دیفراکسیون اشعه x (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفت. در محلولهای wt ?5/3 نمک طعام و wt%5 اسید سولفوریک، آزمایشات طیف سنجی الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون و امپدانس بر روی هر سه نوع نمونه های پوشش داده شده، انجام شد. دیده شد که با انجام عملیات حرارتی در دماهای بالا بر روی پوشش wc-10ni و wc-20cr-7niفاز آمورف به فازهای کریستالین تبدیل می شود. نتایج آزمون های خوردگی و خواص خوردگی در دو محیط جداگانه نشان می دهد که عملیات حرارتی مقاومت به خوردگی پوشش نانوساختار wc-10ni را نسبت به پوششی که فقط اسپری شده است، بهبود می دهد. نتایج بدست آمده برای رفتار خوردگی در تمامی پوششهایی که در محلول نمک طعام قرار گرفته بودند بهتر از محیط اسید سولفوریک شد.

در این پروژه در ابتدا آلیاژni-zn از طریق روش آبکاری الکتریکی تهیه شد.سپس به صورت همزمان با فرایند زدایش انتخابی zn از آلیاژ ترسیب شده ، نانو ذرات پالادیوم و پلاتین با روش جایگزینی گالوانیکی بر سطح الکترود آلیاژی ni-zn ، دوپ شد. زدایش انتخابی zn و همچنین دوپ شدن نانو ذرات بر روی الکترود متخلخل حاصل به وسیله تکنیک های طیف سنجی جذب اتمی((aas و میکروسکوپ روبش الکترونی مورد تایید قرار گرفت. افزایش خاصیت الکتروکاتالیستی الکترود های تهیه شده به وسیله امپدانس الکتروشیمیایی( eis)، ولتامتری چرخه ای( cv) و تکنیک پلاریزاسیون بررسی شد. در نهایت با استفاده از الکترود های تهیه شده، الکترو اکسیداسیون الکل هایی چون متانول و اتانول و نیز فرآیند آزادسازی هیدروژنher)) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که الکترود های تهیه شده نسبت به الکترود خالص پالادیوم ، پلاتین و نیکل خاصیت الکتروکاتالیستی بالایی را در اکسیداسیون و احیای این گونه مواد دارند.

in recent years many researchers have been focused on interaction of small molecules with dna. dna is generally the primary intracellular of anticancer drugs, so the interaction between small molecules and dna can cause dna damage in cancer cells, blocking the division of cancer cells and resulting in cell death. the flavonoids are a large group of polyphenolic natural products that are widely distributed in higher plants. quercetin (q:3, 3, 4, 5, 7-pentahydroxyflavone) is a strong hydroxyl-antioxidant and a major dietary flavonoid most common present in nature. it is generally found in many common foods including apple, tea, onion, nuts cauliflower and cabbage. the biological activities of q are influenced by the presence of metal ions. hydroxy and oxo groups present in q structure have the ability to form complexes with various metal cations to form stable compounds. in this work, complex of a with bi(iii) and sn(ii) ion have been synthesized and characterized using spectroscopic methods. then, the antioxidant activities of the compound was evaluated using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (dpph) radical scavenging method, ferric reducing activity (frap) and abts assay. also the interaction of q-bi(iii) complex and q-sn(ii) complex with ct-dna has been investigated using uv-vis spectra, impedance spectroscopy , fluorescence, and spectroscopy. the three dpph, frap and abts assays show that the antioxidant power of complex is low than q. since the antioxidant activity of flavonoid depends on the number and positions of oh groups in the flavonoid structure, the results express oh position in q structure replaced by bi(iii) ion and therefore the ability of hydrogen donating of complexes is low as compared to the free q. the data of impedance spectroscopy is show the interaction between of complexes and dna.the hyperchromicity of the absorption spectra q–sn(ii) complex were observed in the presence of dna and the binding constantans (kb) was 5× 105. the fluorescence intensity of q–sn(ii) complex was decresed with the addition of dna and binding constantans dna to complex was obtained 8×105 that is the the range of uv data. the relative viscosity of dna increased with the addition of q–sn(ii) complex. hyperchromism of the absorption spectra q-bi (iii) complex were observed in the presence of dna, and the fluorescence intensity of q-bi (iii) complex was enhanced with the addition of dna. the relative viscosity of dna increased with the addition of q-bi (iii) complex. the binding constant of q-bi(iii) was obtained 105. the data has shown that the binding of both complexes to dna, through non-intercalative mode and out-side binding mechanism and interaction of both complexes with dna through phosphate group is present in the dna structure.

نانولوله ها، به خاطر داشتن خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیکوشیمیایی خاص به شدت مورد توجه قرار گرفته اند. نانولوله های دی اکسید تیتانیوم از خواص منحصر به فردی برخوردار بوده و از کاربردهای گسترده ای در بیومواد، حسگرها، فوتوکاتالیستها و سلهای سوختی و خورشیدی برخوردار هستند. روشهای مختلفی برای سنتز نانولوله های دی اکسید تیتانیوم وجود دارد. در تحقیق حاضر، با استفاده از روش آندایزینگ تیتانیوم در محلولهای آبی و آلی مختلف، نانولوله های دی اکسید تیتانیوم تهیه شده و شرایط بهینه پارامترهای شیمی فیزیکی برای تهیه نانوساختار بدست آمد. در ادامه مورفولوژی و ساختار نانولوله های دی اکسید تیتانیوم با استفاده از روشهای میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس مطالعه و بررسی شد. نتایج نشان داد که آندایزینگ تیتانیوم در محلولهای آلی منجر به ایجاد نانولوله های دی اکسید تیتانیوم بسیار منظم با طول زیاد می شود. به دلیل مساحت سطح زیاد نانولوله های دی اکسید تیتانیوم می توان از آنها به در پیلهای سوختی استفاده کرد. با وجود پیشرفتهای زیاد در زمینه پیلهای سوختی؛ به دلیل هزینه بالای الکترودهای بکار رفته، تاکنون این پیلها به مرحله تجاری سازی نرسیده اند. معمولا از پلاتین و دیگر فلزات نجیب به عنوان آند استفاده می کنند که این آندها بسیار گرانقیمت بوده و در حالت بالک از فعالیت الکتروکاتالیستی نسبتا پائینی برخوردارند. به منظور کاهش میزان فلزات نجیب بکار رفته و در نتیجه کاهش قیمت تمام شده پیلها، تلاشهای زیادی انجام گرفته تا از طریق پخش نانوذرات فلزات مختلف بر روی بسترهای خلل و فرجدار و ارزانقیمت به این اهداف نائل شوند. بعد از تهیه نانولوله های بهینه از طریق دوپ کردن نانوذرات فلزی مختلف، الکترودهایی با مساحت سطح زیاد ایجاد شد و پس از مطالعه بررسی ساختار و مورفولوژی آنها، فعالیت آنها به عنوان آند در پیلهای سوختی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا در ابتدا با استفاده از روشهای مختلف شیمیایی و فیزیکی همچون روش غوطه وری، الکترولس، آبکاری الکتروشیمیایی، روش میکروامولسیون و ... نانوذرات مختلف دوپ شده و سپس اکسیداسیون الکتروشیمیایی برخی از سوختهای متداول مانند متانول، اتانول، گلیسرول، هیدرازین و همچنین الکترواکسیداسیون برخی از قندها نظیر گلوکز، گالاگتوز با استفاده از روشهای مختلف الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های مورفولوژی نشان داد که رسوبدهی نانوذرات فلزات نجیب بر روی سطح نانولوله های دی اکسید تیتانیوم به خوبی انجام شده است. همچنین مطالعات الکتروشیمی اکسیداسیون الکتروشیمیایی سوختها برروی الکترودهای حاصل نشان داد که درمقایسه با الکترودهای بالک (صاف)، این الکترودها از مساحت سطح زیاد و قابلیت مسموم شدن کمتر برخوردارند و بنابراین با توجه به قیمت تمام شده پائین تر و فعالیت الکتروکاتالیستی مناسبتر می توانند به عنوان آندهای موثر در کاربردهای پیلهای سوختی مورد استفاده قرار گیرند. در ادامه، امکان استفاده از نانوساختارهای دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک فوتوآند و ساخت پیل خورشیدی بررسی شد و عملکرد پیل خورشیدی حاصل مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای شیمی فیزیکی پیل خورشیدی همچون راندمان پیل، جریان مدار کوتاه، ولتاژ مدار باز، ضریب تبدیل و ... تعیین شدند. درنهایت خواص الکتروشیمیایی پیل خورشیدی حاصل با استفاده از روشهای مختلف الکتروشیمیایی همچون روش پتانسیل مدار باز، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و ... بررسی و مطالعه شد. درمقایسه با سایر روشهای آندایزینگ، آندایزینگ دومرحله ای در محلولهای آلی منجر به ایجاد نانولوله های دی اکسید تیتانیوم ریزتر شده که از مساحت سطح بیشتری برخوردار بوده و درنتیجه پیل خورشیدی حاصل از راندمان بالاتری برخوردار است.

انتخاب ماده و طراحی کاتد مهمترین مرحله در تکنولوژی پیل های سوختی میکروبی (mfc) می باشد. عمدتا به دلایل اقتصادی و عملیاتی سعی بر این است که از اکسیژن محیطی در شرایط عادی به عنوان ماده اکسنده در ناحیه کاتدی استفاده شود. در فاز اول این پروژه اثرات افزودنی های مختلف و اصلاحات سطح کاتد به منظور افزایش سرعت احیا با استفاده از تثبیت نانو ذرات فلزات نجیب در نانولوله های دی اکسید تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفت. در فاز دوم این پروژه اثر کاتالیستی مواد مختلف برای احیای اکسیژن محیط با سرعت معقول و برای افزایش تولید توان با استفاده از کمپلکس های آهن و کبالت (ii) به عنوان ناقلین اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از روش های الکتروشیمیایی پیشرفته مانند طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) مطالعات بر روی واکنش های انتقال بار در سطح کاتد، مکانیزم واکنشهای الکتروشیمیایی، تعیین مقاومت درونی سلول و... مورد بررسی قرار گرفت.

فرایند ریسندگی تر بطور گسترده در تهیه الیاف از پلیمرهایی مانند پلی آنیلین و کیتوسان استفاده می شود که تولید آن ها به روش ریسندگی مذاب امکان پذیر نیست. هدف اصلی کار پژوهشی حاضر توسعه روشی برای تولید الیاف نانوساختار پلی آنیلین و کیتوسان می باشد. طرح تولید الیاف نانوساختار پلی آنیلین حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات اکسید فلزی (sno2، fe3o4 و tio2) با طراحی و ساخت دستگاه ریسندگی و نیز فرموله کردن شرایط کامپوزیت به اجرا در آمد. در این راستا ابتدا خصوصیات مکانیکی و الکتریکی الیاف نانوکامپوزیتی پلی آنیلین-نانولوله های کربنی چند دیواره به روش تاگوچی بهینه سازی شد. خواص ریزساختاری الیاف نانوکامپوزیتی پلی-آنیلین به کمک تصاویر sem، tem و afm مطالعه شد. کاربرد الیاف نانوکامپوزیتی پلی آنیلین بعنوان الکترود در خازن های الکتروشیمیایی بررسی و ظرفیت خازنی الیاف با سه تکنیک ولتامتری چرخه ای، شارژ-تخلیه در جریان ثابت و امپدانس الکتروشیمیایی تعیین گردید. ظرفیت خازنی ویژه الیاف pani،pani-mwcnt ،pani-tio2-mwcnt ،pani-fe3o4-mwcnt و pani-sno2-mwcnt از روی منحنی های شارژ-تخلیه بترتیب مقادیر f cm-2 5/9، 3/12، 8/13، 7/23 و 9/28محاسبه شد. در بخش بعدی کار پژوهشی حاضر، روش هایی بمنظور تولید الیاف نانوساختار توخالی کیتوسان حاوی نانوذرات fe3o4، ?-feooh و یا zno توسعه داده شد. ریزساختار الیاف نانوکامپوزیتی کیتوسان به کمک الگوهای پراش اشعه ایکس، تصاویر sem و tem مطالعه شد. کارآیی الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان در حذف ماده رنگزای راکتیو آبی 19 و همچنین یون های آرسنیک (v) بعنوان نمونه ای از مواد آلاینده مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش رویه پاسخ ظرفیت جذب سطحی الیاف توخالی کیتوسان خالص و الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-آهن(iii) به ترتیب در حذف ماده رنگزای آلی و یون های آرسنیک (v) مدلسازی و بهینه سازی شد. حذف 1/82% ماده رنگزا در طول 360 دقیقه و 90% آرسنیک (v) در طول 330 دقیقه با استفاده از مدول حاوی الیاف فوق بیانگر قابلیت بکارگیری الیاف در طراحی سیستم های پیوسته جهت حذف آلاینده می باشد. کارآیی الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-آهن(iii) و کیتوسان-fe3o4 در حذف و تخریب شبه فنتونی ماده رنگزای آلی در حضور پراکسید هیدروژن بصورت ناپیوسته و پیوسته مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در حضور پراکسید هیدروژن می توان از مدول حاوی الیاف فوق در حذف پیوسته ماده رنگزا بدون نیاز به عملیات واجذبی استفاده کرد. همچنین توانایی الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-zno در حذف ماده رنگزای راکتیو آبی 19 در حضور نور مرئی بررسی شد. انجام همزمان عملیات جذب- تخریب فتوکاتالیزوری منجر به بکارگیری الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-zno در چرخه های بعدی بدون انجام عملیات واجذبی شد.

برای بررسی اثر افزودن پنبه دانه، موننسین و ویتامین e در جیره غذایی غذایی گاوهای شیرده از 8 رأس گاو شیری هلشتاین که در اوایل دوره شیردهی بودند در غالب طرح مربع لاتین 4×4 تکرار شده استفاده شد. جیرها شامل: 1) صفر درصد پنبه دانه کامل، بدون افزودنی موننسین و ویتامین e، 2) 20 درصد پنبه دانه کامل، بدون افزودنی موننسین و ویتامین e، 3) 20 درصدپنبه دانه کامل و 12000 واحد بین المللی ویتامین e در روز، 4) 20 درصد پنبه دانه کامل و ppm 24 موننسین در کیلوگرم ماده خشک در روز بود. آزمایش در 4 دوره 28 روزه انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش با رویه mixed نرم افزار sas مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. مصرف ماده خشک روزانه بین تیمارها اختلاف معنی داری نداشت (05/0<p). میانگین تولید شیر گاوهای تغذیه شده با جیرههای غذایی 1 تا 4 به ترتیب 6/42، 5/43، 9/43 و 0/42 کیلوگرم در روز بود و میانگین تولید شیر تصحیح شده بر اساس 4 درصد چربی به ترتیب 6/40، 8/35، 4/38 و 1/35 کیلوگرم در روز بود. نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس مربوط به میزان تولید شیر نشان داد که جیرههای آزمایشی تأثیر معنی داری روی میانگین تولید شیر نداشت ولی تولید شیر تصحیح شده بر اساس 4 درصد چربی بین تیمارها معنی دار بود (05/0>p) و تیمار کنترل و تیمار حاوی ویتامین e بیشترین مقدار را بین تیمارها دارند. افزودن پنبه دانه کامل به جیره در این آزمایش درصد چربی شیر را کاهش داد (05/0p<). در این مطالعه افزودن ویتامین e به جیره حاوی پنبه دانه کامل (تیمار 3) درصد چربی شیر را در مقایسه با جیره حاوی پنبه دانه کامل با و بدون موننسین (تیمار 2 و 4) افزایش داد اما معنی دار نبود (05/0p>). داده های به دست آمده نشان داد که افزودن ویتامین e (تیمار 3) باعث کاهش غلظت نیتروژن اوره ای خون شده است (05/0>p) ولی افزودن پنبه دانه کامل (تیمار 2) و موننسین (تیمار 4) تاثیری نداشت (05/0p>). گاوهای دریافت کننده موننسین وضعیت انرژی بهتری داشتند که با bhba پایین تر و کلسترول بالاتر مشخص گردید (05/0p<). از لحاظ hdl اگرچه اختلاف معنی داری بین تیمارها مشاهده نمی شود ولی افزودن پنبه دانه کامل از لحاظ عددی باعث کاهش hdl در تیمارهای آزمایشی شد و بیشترین مقدار مربوط به تیمار کنترل می باشد. میانگین درصد اسید چرب 18 کربنی در گاوهایی که با جیرههای 1 تا 4 تغذیه شده بودند، به ترتیب 37/5، 60/6، 99/2 و 67/6 درصد بود. تجزیه واریانس مربوط به این صفت نشان داد که جیرههای آزمایشی تأثیر معنیداری بر روی میانگین درصد اسید چرب 18 کربنی دارد (05/0p<) و کمترین مقدار مربوط به تیمار حاوی افزودنی ویتامینe بود. میانگین درصد ایزومر سیس 9، ترانس 11-cla در گاوهایی که با جیرههای 1 تا 4 تغذیه شده بودند، به ترتیب 08/0، 95/0، 62/0 و 32/1 درصد بود. تجزیه واریانس مربوط به این صفت نشان داد که جیرههای آزمایشی تأثیر معنیداری روی میانگین درصد ایزومر سیس 9، ترانس 11-cla دارد (05/0p<) و تیمار 2 و 4 بیشترین مقدار بین تیمارها داشتند. تیمارهای آزمایشی تاثیر معنی داری روی جمعیت پروتوزوآیی شکمبه داشتند (05/0p<) و افزودن ویتامین e باعث افزایش جمعیت پروتوزوآیی شکمبه شد. موننسین باعث کاهش جمعیت پروتوزوآ شد اگرچه از لحاظ آماری معنی دار نبود. هدف از انجام آزمایش کیسه های نایلونی بررسی اثر افزودن موننسین و ویتامین e در جیره با دانه روغنی بالا بر خصوصیات تجزیه پذیری مواد مغذی پنبه دانه کامل به روش کیسه های نایلونی بود. جهت تعیین تجزیه پذیری شکمبه ای از 2راس گوسفند فیستوله گذاری شده استفاده شد. تیمارهای آزمایشی عبارت بودند از: الف) تیمار حاوی 20 درصد پنبه دانه بدون افزودنی ویتامین e و موننسین، ب) تیمار حاوی 20 درصد پنبه دانه به همراه 500 واحد بین المللی ویتامین e در روز و ج) تیمار حاوی 20 درصد پنبه دانه به همراه 24 میلی گرم موننسین به ازاء هر کیلوگرم ماده خشک. زمان های انکوباسیون شامل 0، 2، 4، 6، 8، 12، 16، 24، 36 و 48 ساعت بود. داده های بدست آمده از این آزمایش توسط نرم افزار sas با رویه anova، در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفتند. پس از 2 ساعت انکوباسیون شکمبه ای کیسه ها بیشترین میزان ناپدید ماده خشک از کیسه ها مربوط به تیمار حاوی موننسین بود (05/0p<). تیمار حاوی موننسین بعد از 48 ساعت انکوباسیون بیشترین میزان ناپدید شدن ماده خشک (?17/71) و تیمار فاقد افزودنی کمترین میزان ناپدید شدن ماده خشک (?51/50) را به خود اختصاص دادند (05/0p<). افزودن موننسین ویتامین e به جیره حاوی دانه روغنی بالا باعث افزایش تجزیه پذیری داخل شکمبه ای ماده خشک، ماده آلی و پروتئین خام پنبه دانه کامل شد (05/0p<). نتایج این آزمایش نشان می دهد که افزودن موننسین و ویتامین e به جیره های با دانه روغنی بالا می تواند عملکرد شکمبه را بهبود بخشد و باعث افزایش تجزیه پذیری مواد مغذی پنبه دانه در شکمبه شود. از لحاظ تولید گاز اختلاف معنی داری بین تیمارها وجود داشت و با گذشت زمان تیمار حاوی موننسین کمترین و تیمار حاوی ویتامین e بیشترین میزان تولید گاز را به خود اختصاص دادند (05/0p<). پس از 96 ساعت انکوباسیون میانگین گاز تولید تیمارهای 1 تا 4 به ترتیب 91/307، 58/304، 67/317 و 67/262 میلی لیتر به ازای گرم ماده خشک بود که تیمار حاوی موننسین کمترین میزان تولید گاز را به خود اختصاص داد (05/0p<). از لحاظ اسیدهای چرب زنجیر کوتاه، انرژی قابل متابولیسم و درصد قابلیت هضم ماده آلی بدست آمده از داده های تولید گاز، اختلاف معنی داری بین تیمارها وجود داشت (05/0p<) و بیشترین scfa، me و omd برآوردی در تیمارهای 1 و تیمار حاوی ویتامین e مشاهده شد. پارامتر قابلیت تجزیه در شکمبه (ed) بین تیمارها از لحاظ آماری معنی دار بود (05/0p<) و تیمار 1 و تیمار حاوی افزودنی موننسین به ترتیب بیشترین مقدار را بین تیمارها داشتند. نتایج حاصل از آزمایش پیل سوخت میکروبی نشان داد که تیمار حاوی ویتامین e بیشترین میزان ولتاژ، جریان و توان تولیدی را بین تیمارها داشت و نشان می دهد افزودن ویتامین e باعث بهبود عملکرد باکتریها شده است که با نتایج بدست آمده از سایر آزمایشات مطالعه حاضر مطابقت دارد.

نانو لوله ها، به خاطر داشتن خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیکوشیمیایی خاص به شدت مورد توجه قرار گرفته اند. روشهای مختلفی برای سنتز نانولوله های دی اکسیدزیرکونیوم وجود دارد. در تحقیق حاضر، با استفاده از روش آندایزینگ زیرکونیوم در محلولهای آبی و آلی، نانولوله های دی اکسیدزیرکونیوم تهیه شده و شرایط بهینه پارامترهای شیمی فیزیکی برای تهیه نانوساختار بدست آمد. در ادامه مورفولوژی و ساختار نانولوله های دی اکسید زیرکونیوم با استفاده از روشهای میکروسکوپ الکترنی روبشی و پراش اشعه ایکس مطالعه و بررسی شد. به دلیل مساحت سطح زیاد نانولوله های دی اکسیدزیرکونیوم می توان از آنها به در پیلهای سوختی استفاده کرد. با وجود پیشرفتهای زیاد در زمینه پیلهای سوختی؛ به دلیل هزینه بالای الکترودهای بکار رفته در پیلهای سوختی، تاکنون این پیلها به مرحله تجاری سازی نرسیده اند. معمولا از پلاتین و دیگر فلزات نجیب به عنوان آند استفاده می کنند که این آندها بسیار گرانقیمت بوده و از فعالیت الکتروکاتالیستیآنها کاسته می شود. به منظور کاهش میزان فلزات نجیب بکار رفته و در نتیجه کاهش قیمت تمام شده پیلها، تلاشهای زیادی انجام گرفته تا از طریق پخش نانوذرات فلزات مختلف بر روی بسترهای خلل و فرجدار و ارزانقیمت به این اهداف نائل شوند. بعد از تهیه نانولوله های بهینه از طریق دوپ کردن نانوذرات فلزی مختلف، الکترودهایی با مساحت سطح زیاد ایجادشد و پس از مطالعه بررسی ساختار و مورفولوژی آنها، فعالیت آنها به عنوان آند در پیلهای سوختی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا در ابتدا با استفاده از روشهای شیمیایی و فیزیکی همچون الکترولس و آبکاری الکتروشیمیایی نانوذرات مختلف دوپ شده و سپس اکسیداسیون الکتروشیمیایی برخی از سوختهای متداول مانند متانول و اتانول، با استفاده از روشهای مختلف الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه ای، کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت.

پوششهای نانوکامپوزیتهای نیکل که از فلز نیکل یا آلیاژ های آن با تنگستن، مولیبدن و یا همراه با نانوذرات جامدی چونsic، tio2، pctfe، mos2 و ... که به عنوان فاز ثانویه تقویت کننده تشکیل شده اند از خواص مکانیکی، تریبولوژیکی و مقاومت به خوردگی بالایی برخوردار بوده و به همین دلیل کاربرد های گسترده ای درصنایع مختلف دارند. بدین منظور در بخش اول کار، با استفاده از روشهای آبکاری با برق و بدون برق پوششهای نانوکامپوزیتی نیکل فوق الذکر مانند ni-p-pctfe، ni-p-tio2، ni-mo-pctfe، ni-w-sic و ni-w-mos2 ترسیب گردیده، ترکیب و شرایط بهینه حمام های پوشش دهی آنها بدست آمد. در ادامه پس از مطالعه مورفولوژی سطح، ترکیب و ساختار این پوششها، مقاومت به خوردگی این پوششهای نانوکامپوزیتی در محلول های خورنده مانند nacl %5/3 با استفاده از تکنیکهای پتانسیل مدار باز، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافلی مطالعه و بررسی گردید. نتایج مطالعات مورفولوژی سطح نشان داد که پوششهای نانوکامپوزیتی نسبت به پوشش ni-p، ni-mo و ni-w خالص، متراکم تر، صاف و یکنواخت تر هستند. نتایج مطالعات خوردگی نشان داد که وجود ذرات sic، tio2، pctfe و mos2 در پوششهای کامپوزیتی موجب کاهش دانسیته جریان خوردگی و افزایش مقاومت به خوردگی آنها در محلول nacl %5/3 شده است. در بخش دوم کار پژوهشی جهت مطالعه خواص الکتروکاتالیستی نانوساختارهای نیکل، ابتدا با روش پوشش دهی الکتروشیمیایی پوشش آلیاژی ni-zn با درصد بالایی از zn تهیه و پس از فرآیند همزمان زدایش انتخابی- جایگزینی گالوانیکی، زدایش انتخابی zn و دوپ شدن نانوذرات فلزات نجیب بر روی سطوح متخلخل انجام می گردد. در کار حاضر نانو ساختار های متخلخل ni، ni/pd-ni، ni/pt-ni و ni/au-ni با روش ذکر شده ایجاد گردید. در ادامه پس از مطالعه ترکیب و مورفولوژی سطح پوشش ها قبل و بعد از فرآیند زدایش انتخابی- جایگزینی گالوانیکی با میکروسکوپ الکترونی روبش (sem)، فعالیت الکتروکاتالیستی این الکترود ها برای اکسیداسیون سدیم بوروهیدرید و هیدرازین با تکنیک های مختلف الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ای (cv)، کرونوآمپرومتری (ca)، کرونوپتانسیومتری (cp) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) بررسی گردید. نتایج نشان داد که فرآیند زدایش انتخابی- جایگزینی گالوانیکی موجب تشکیل سطوحی بسیار متخلخل همراه با پخش نانوذرات فلزات نجیب در سطح شده است. این افزایش سطح و خواص تزاید بین نیکل و نانوذرات فلزات نجیب باعث شده است که دانسیته جریان اکسیداسیون الکتروشیمیایی سدیم بوروهیدرید و هیدرازین بر روی نانوساختار های متخلخل بسیار بیشتر از نیکل یا فلزات نجیب مسطح باشد. همچنین پتانسیل شروع اکسیداسیون سدیم بوروهیدرید و هیدرازین بر روی نانوساختار های نیکل کمتر از نیکل خالص و فلزات نجیب مسطح است. در بخش سوم کار، ابتدا طراحی و ساخت تمام اجزای تک سل پیل سوختی شامل: جمع کننده های جریان، صفحات انتهایی پیل، ماشین کاری صفحات گرافیتی فلو سوخت و اکسیدانت، دستگاه تست پیل سوختی (بار کاذب)، پمپ تزریق سوخت و اکسیدانت، پرس داغ و تهیه انواع مجموعه الکترود- غشاء در آزمایشگاه پژوهشی الکتروشیمی انجام گردیده و نهایتا مجموعه کامل تک سل پیل سوختی نصب و راه اندازی گردید. سپس شرایط لازم برای بهینه سازی افزایش توان پیل سوختی بررسی گردید. در این راستا، پس از تهیه مجموعه الکترود- غشاء با کاتالیستهای نانوساختار نیکل- پلاتین بر پایه کربن (ni-pt/c) به عنوان آند و پلاتین بر پایه کربن (pt/c) به عنوان کاتد، نقش عوامل موثری چون غلظت سوخت و اکسیدانت، دما، لودینگ (بارگذاری) فلزی کاتالیست آندی و سرعت فلوی سوخت بر راندمان پیلهای سوختی با سوخت مستقیم سدیم بوروهیدرید و هیدرازین با دو اکسیدانت مختلف هیدروژن پراکسید و اکسیژن خالص بررسی شد. نتایج نشان داد که پیلهای سوختی با سوخت مستقیم سدیم بوروهیدرید و هیدرازین از پایداری و دانسیته توانهای بالایی برخوردارند. به عنوان مثال دانسیته توانهای 119 و mw cm-2 145 بترتیب برای پیلهای سوختی با سوخت هیدرازین و سدیم بوروهیدرید بدست آمد که قابل مقایسه و حتی بیشتر از نتایج دیگران است.

در سه دهه اخیر پلیمرهای مزدوج اهمیت علمی و صنعتی زیادی پیدا کرده اند. در سال 1992 وینبرگ و همکارانش مفهوم دهنده و گیرنده در پلیمرها را معرفی کردند. در سالهای اخیر با تلاش های انجام گرفته برای کم کردن پهنای باند گپ این سیستمها، به طور گسترده از پلیمرهای دارای عامل های گیرنده و دهنده استفاده می کنند.مکانیسم انتقال الکترون در این پلیمرها بدین صورت است که با غیر مستقر شدن سیستم ? الکترون از محل غنی الکترون به محل با کمبود الکترون و با نزدیک شدن سطح اربیتال های lumo و homo انتقال اتفاق می افتد که،باند گپها با توجه به قوی وضعیف بودن مولکول های دهنده و گیرنده می توانند کم و زیاد باشند که این امر علت رسانایی این پلیمرها می باشد. در این پروژه ما با متصل کردن یک انتهای زنجیرهای پلی انیلین توسط نفتالن که یک مولکول آروماتیک مسطح غنی از الکترون می باشد،به عنوان دهنده، و در طرف دیگر با استفاده از نانو ذرات zno که یک مولکول نیمه رسانا است در طرف دیگر به عنوان گیرنده الکترون و با زیاد کردن طول زنجیر مزدوج شدگی باعث افزایش رسانایی پلی آنیلین می شویم. در این تحقیق ما تاثیر نانو ذره بر روی باند گپها و نیز چگونگی تاثیر بر رسانایی پلیمر سنتز شده که کار جدید و پر کاربردی است ونحوه قرار گیری منومر ها در پلیمر، که در مقیاس 1 تا 100 نانومتر میباشد را مطالعه می کنیم و خصوصیات مواد تهیه شده از نظر الکتریکی با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای (cv) مورد بررسی قرار داده خواهد شد. و این پلیمر تهیه شده در oled و فیلم های نازک ترانزیستورها و از همه مهم تر در سلول های خورشیدی کاربرد دارد. نانو ذرات تهیه شده با استفاده از روش های مناسبی از جمله میکروسکوپ الکترونی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)، روش های طیف سنجی مانند uv-vis ، ft-ir ، drs و پراش الکترونی ، یا خصوصیات حرارتی پلیمر مورد بررسی قرار گرفته وساختارشان مورد تایید قرار می گیرد. همچنین رفتار الکتریکی پلیمرهای حاصل با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای بررسی می شود.

فروسن برای اولین بار در سال 1951 کشف شده است و از این تاریخ انواع مشتقات آن سنتز و مورد استفاده قرار گرفته است و تحقیق در مورد آنها همچنان ادامه دارد. ترکیبات فروسنی که دارای یک جزء پاسخ دهی شیمیایی باشند، دارای جذابیت های فراوانی هستند. این ترکیبات در زمینه های شیمی، متالورژی و پزشکی، در زمینه های تشخیص و ادراک مولکولی، انتقال آنیون یا کاتیونها در طول غشاء، الکترونیک مولکولی و ترکیبات نوری غیر خطی، فرایند شیمیایی و کاتالیستی و فعالیت های ضد توموری حضور دارند. ترکیبات فروسن به عنوان کاتالیزورهای تسریع کننده سرعت سوزش مورد استفاده قرار گرفته اند که از میان آنها انواع مایع دارای مزایائی نسبت به سایرین می باشد. چون خاصیت شکل پذیری بالایی دارند که بخاطر حالت مایع کاتالیزور است. از بین ترکیبات ارگانوسیلیکونی هیدروسیلان ها از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. این ترکیبات چون در ساختار خود پیوند واکنش پذیر si-h را دارند ترکیباتی عامل دار محسوب می شوند . پیوند si-h همانند پیوند c-h یک پیوند پایدار است اما تفاوت عمده ای که این پیوند با پیوند c-h دارد این است که می تواند در انواع واکنش های آلی وارد شود. گروه های سیلانی می توانند از پیش ماده های هالوژنی سنتز شوند. واکنش های شیمیایی متفاوتی برروی پیوند si-h انجام میگیرد مانند واکنشهای دهیدروکوپلینگ، هیدروسیلیل دار کردن، واکنش های الکولیز و تیولیز. ایجاد پیوند بین سیلیسیم و اتم های دیگر از اهمیت ویژه ای در سنتز های آلی برخورداراست. راه های زیادی برای ایجاد ایجاد پیوند بین کربن و سیلیکون وجود دارد یکی از این روش ها واکنش هیدروسیلیلاسیون بین پیوند دوگانه و پیوند si-h می باشد. سیلیل اترها دسته ای از الکل های محافظت شده هستند که در تهیه ستون های ;کروماتوگرافی جهت جداسازی و شیمی تجزیه کاربرد دارند. سیلیل اترهای حاوی گروه های فروسنی از طریق واکنش الکولیز بین (4- فروسنیل بوتیل)دی متیل سیلان و الکل های متفاوت تهیه شدند. برای این کار ابتدا ترکیبات هالوالکیل فروسن ازواکنش فریدل کرافتس 4-کلروبوتانوئیل کلراید و 3-کلروپروپانوئیل کلراید در حلال دی کلرومتان خشک با فروسن با کاتالیزور آلومینیوم تری کلراید در دمای صفر درجه سانتی گراد سنتز شدند، ترکیبات کربونیل دار بدست آمده با محلول سدیم بورهیدرید در دی گلایم به 3-کلروپروپیل فروسن و4-کلروبوتیل با راندمان بالا تبدیل شدند. (4- فروسنیل بوتیل)دی متیل سیلان از واکنش گرینیارد بین کلرودی متیل سیلان 4-کلروبوتیل فروسن تهیه گردید. بوتاسن از واکنش بین (4- فروسنیل بوتیل)دی متیل سیلان و htpb (هیدروکس پلی بوتادی ان با هیدروکسی انتهایی) در حلال هگزان رفلاکس شده و با کاتالیست اسپیر تهیه گردید. سیلیل اترهای فروسنی جدید از واکنش (4- فروسنیل بوتیل)دی متیل سیلان در حلال thf با الکل-های مختلف و کاتالیست کارستد با راندمان های خوب سنتز شدند در ادامه با استفاده از کاتالیست کارستد (4- فروسنیل بوتیل)دی متیل سیلان به بدنه پلیمر سلولزاستات بوتیرات وارد گردید و سلولزاستات بوتیرات استخلاف شده با گروه های فروسن تهیه شد. خواص الکتروشیمیایی سلیل اترهای تهیه شده نیز بررسی گردید. ترکیبات فروسنی دارای گروه های حجیم سیلانی3-]تریس (تری متیل سیلیل)متیل[ پروپیل فروسن، 4-]تریس(تری متیل سیلیل)متیل[ بوتیل فروسن، 3-]تریس (دی متیل سیلیل)متیل[ پروپیل فروسن و 4-]تریس(دی متیل سیلیل)متیل[ بوتیل فروسن با استفاده از واکنش (hme2si)3cli و (me3si)3cli با 4-بروموبوتیل فروسن و 3-برومو پروپیل فروسن در حلالthf و دمای صفر درجه تهیه شدند. واکنش الکل های آلیفاتیک و بنزیلی مختلف با 3-]تریس (دی متیل سیلیل)متیل[ پروپیل فروسن و 4-]تریس(دی متیل سیلیل)متیل[ بوتیل فروسن تحت کاتالیزور کارستد در دمای oc 80-60 ]تریس(الکوکسی دی متیل سیلیل)متیل[آلکیل فروسن ها با سه استخاف سیلیل اتـــری را بدست می دهد. مشتقات فروسنی با دو گروه حجیم از واکنش (hme2si)3cli و (me3si)3cli با 1،´1-دی(4-بروموپروپیل) فروسن و 1،´1-دی(3- بروموپروپیل) فروسن در thf و دمای صفر درجه مشتقات حجیم 1،´1-بیس]4-(تریس(تری متیل سیلیل)متیل)بوتیل[ فروسن، 1،´1- بیس]3-(تریس(تری-متیل سیلیل)متیل)پروپیل[ فروسن و ترکیبات دارای شش پیوند si-h 1،´1-بیس]4-(تریس(دی-متیل سیلیل)متیل)بوتیل[فروسن و 1،´1- بیس]3-(تریس(دی متیل سیلیل)متیل)پروپیل[فروسن تهیه شدند. از واکنش الکولیز 1،´1-بیس]4-(تریس(دی متیل سیلیل)متیل)بوتیل[فروسن و 1،´1- بیس]3-(تریس(دی متیل سیلیل)متیل)پروپیل[فروسن با الکل های آلیفاتیک و بنزیلی مختلف تحت کاتالیست کارستد ماکرومولکول های سیلیل اتری شش شاخه ای 1،´1-بیس]4-(تریس(الکوکسی دی-متیل سیلیل)متیل)آلکیل[فروسنی با یک هسته فروسنی سنتز شدند.

در این پروژه ابتدا محلول سل-ژل از نمک کلرید فلزات روتنیوم،تیتانیوم،ایریدیوم و تانتالیوم در حلال بوتانول نرمال تهیه شد.سپس سل-ژل تهیه شده با استفاده از قلم مو بر روی قطعات تیتانیومی برش داده شده که قبلا تحت عملیات پولیش شیمیایی و اچینگ در داخل محلول مخلوط اسید نیتریک و اسید فلوریک و سپس داخل اگزالیک اسید جوشان قرار گرفته بودند اعمال شدند و پس از انجام عملیات حرارتی در دمای 450 درجه سانتیگراد و تحت اتمسفر اکسیژن خالص و 15 مرتبه تکرار این عمل الکترودهای dsa آماده شدند.بررسی مورفولوژی این پوشش ها توسط sem،xrd،edax انجام گرفت.تست پایداری پوشش های سنتز شده در محلول پرکلریک اسید 1 مولار انجام گرفت و در طول انجام تست رفتار الکتروشیمیایی پوشش ها با روش های ولتامتری چرخه ای و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و همچنین سنجش پتانسیل محلول در زمانهای مشخص از شروع تست بررسی شد.در نهایت سینتیک واکنش های آزاد سازی اکسیژن و کلر در محلولهای سولفوریک اسید و نمک طعام با ph اسیدی مطالعه شد.نتایج نشان دادند که وجود اکسید اریدیوم و تانتالیوم در کنار اکسید روتنیوم سبب افزایش طول عمر آندها در محیط خورنده شده و با افزایش درصد ایریدیوم مقاومت به خوردگی پوشش نیز افزایش می یابد.

اقبال برای پوشش های کامپوزیتی به خاطر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی خوب آنها افزایش و تهیه این پوشش ها با استفاده از افزودنی های آلی گسترش یافته است. افزودنی های آلی از قبیل ساخارین، 2-بوتین 1و4-دیول، کومارین و پاراتولوئن سولفونیک اسید به عنوان مواد براقی و تسطیح کننده مورد استفاده قرار گرفته شد. اثر افزودنی های آلی بر خواص مکانیکی، مورفولوژی و ساختار پوشش کامپوزیتی الکتروشیمیایی ni-w-b تشریح و با یکدیگر مقایسه گردید. بررسی طیف های xrd نشان می دهند که ساختار کامپوزیت نانو بلورین است. تصاویر afm,sem داده های سختی سنجی و الاستیسیته بیانگر این است که مورفولوژی ، تریبولوژی و خواص مکانیکی سطح پوشش ni-w-b تحت تاثیر نوع و غلظت افزودنی آلی می باشد 2-بوتین 1و4-دیول به عنوان براق کننده خیلی موثر عمل نموده و سطوح هموار و یکنواختی را ایجاد می کند ولی محتوای تنگستن و بازدهی جریان را کاهش می دهد. بیشترین مقدار عدد سختی و مدول الاستیسیته (روش الیور-فار) به ترتیب 2/936 ویکرز و 62/226 گیگا پاسکال به دست آمد. محتوای تنگستن و بور کامپوزیت به ترتیب 5/48 و 3 درصد وزنی تعیین شد (edx و icp) . در نهایت پوشش نانو کامپوزیتی ni-w-b با پوشش کروم سخت مقایسه گردید.

انرژی مهم¬ترین چالش بشر در جهان امروز است. درحال حاضر بیشترین انرژی مورد نیاز بشر از سوخت-های فسیلی تامین می¬شود. اما باتوجه به گرم شدن جهانی و افزایش گازهای گلخانه¬ای و این که این منابع انرژی تجدید¬پذیر نبوده و بزودی به اتمام می¬رسند، نیاز به منابع تجدیدپذیر و پاک برای تامین احتیاجات در حال افزایش جهان امروز احساس می¬شود. هیدروژن یکی از مهم¬ترین گزینه¬های انرژی پاک است که توجهات زیادی را بخود جلب کرده است. هیدروژن به روش¬های مختلفی می¬تواند تولید شود،که تولید آن بصورت بیولوژیکی با روش¬های بیوفتولیز، تخمیر نوری، تخمیر تاریکی و در نهایت آنچه که امروز مورد علاقه محققان است تولید آن به روش پیل الکترولیز میکروبی یا mec است. این روش درواقع شکل تغییر یافته¬ای از mfc یا پیل میکروبی است که از آن برای تولید الکتریسیته استفاده می¬شود. در این پروژه یک سیستم دو اتاقکی که با غشای فلمیون از هم جدا شده¬اند، طراحی شد که در بخش آندی آن از محیط کشت سنتتیک با کشت خالص باکتری اشریشیا کلی و در بخش کاتدی از بافر فسفات با 7¬ph= استفاده شد. از گلوکز و ملاس به عنوان منبع کربن در این سیستم¬ها استفاده شد، و با اعمال ولتاژ 7/0 ولت سیستم شروع بکار کرد. عملکرد سیستم با این دو سوبسترا باهم مقایسه شد و هم چنین از متیل رد برای درک تاثیر مدیاتور در عملکرد mec استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده، در همه سیستم¬ها آغاز فرایند با یک فاز تاخیری همراه بود ولی افزودن خوراک در ادامه فرایند موجب حذف فاز تاخیری و تسریع فرایند تولید هیدروژن در سیستم¬ها شد. عملکرد سیستم با استفاده از گلوکز نسبت به ملاس در غلظت¬ پایین بهتر بوده ولی با افزایش غلظت سوبسترا عملکرد سیستم در ملاس، بهتر از گلوکز بود به طوری که بعد از گذشت 166ساعت، سیستم حاوی 1% گلوکز ml220 گاز هیدروژن تولید کرد، در حالی که سیستم ملاس تا 158ساعت ml 118 گاز هیدروژن ایجاد نمود. در سیستم حاوی 2% گلوکز مقدار هیدروژن تولیدی بعد از 170 ساعت از عملکرد پیل برای گلوکز به ml 260 و برای ملاس به ml 283 رسید. استفاده از مدیاتور در پیل¬های میکروبی برای افزایش توان و جریان تولیدی اثبات شده است اما تاکنون از این مواد در پیل الکترولیز میکروبی استفاده نشده است. در این پروژه از متیل رد بعنوان مدیاتور استفاده شد که تاثیر آن در افزایش عملکرد پیل الکترولیز میکروبی مشهود بود. چگالی جریان بدست آمده در سیستم¬های بدون مدیاتور و مدیاتور دار به ترتیب برابر با ma/m310 و ma/m37/55 بود. مقدار هیدروژن تولیدی در سیستم¬های همراه مدیاتور و بدون مدیاتور به ترتیب m3/m3.day 07/0 و 085/0 بدست آمد.

در این کار پژوهشی، پوشش های نیکل- تنگستن (ni-w)، نیکل- تنگستن- پلی کلروتری-فلوئورواتیلن (ni-w-pctfe)، نیکل- تنگستن- پلی تترا فلوئورواتیلن (ni-w-ptfe)، نیکل- تنگستن- فسفر(ni-w-p)، نیکل- تنگستن- فسفر- پلی کلروتری فلوئورواتیلن (ni-w-p-pctfe) ، نیکل- تنگستن- فسفر- پلی تترا فلوئورواتیلن(ni-w-p-ptfe)، نیکل- مولیبدن (ni-mo)، نیکل- مولیبدن- پلی تترا فلوئورواتیلن(ni-mo-ptfe)، نیکل- مولیبدن- فسفر(ni-mo-p)، نیکل- مولیبدن- فسفر- پلی کلروتری فلوئورواتیلن (ni-mo-p-pctfe)، نیکل- مولیبدن- فسفر- پلی-تترافلوئورواتیلن (ni-mo-p-ptfe) در حضور غلظت های مختلفی از pctfe و ptfe با روش ترسیب الکتروشیمیایی از یک حمام تارتاراتی تهیه گردیدند. در ادامه با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و تکنیک پراش انرژی اشعه ایکس (edx) به مطالعه مورفولوژی سطح و آنالیز عنصری پوشش های مذکور پرداخته و در نهایت با استفاده از تکنیک های پتانسیل مدار باز (ocp)، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و پلاریزاسیون تافلی، بررسی اثر غلظت pctfe و ptfe بر روی میزان مقاومت به خوردگی پوشش های کامپوزیتی حاصل در محلول nacl %wt 5/3 انجام شد. نتایج حاصل از مطالعات sem و edx و xrd تشکیل نانوکامپوزیت ها را به اثبات رساندند. مطالعات الکتروشیمیایی نیز نشان دادند که نانوکامپوزیت های ni-w-pctfe، ni-w-ptfe، ni-mo-ptfe، ni-mo-p-pctfe و ni-mo-p-ptfe به ترتیب در غلظت های g/lpctfe4،g/lptfe 8، g/lptfe8، g/l pctfe20 و g/l ptfe20 بیشترین مقاومت به خوردگی را نشان دادند. در صورتی که در پوشش ni-w-p، با افزایش غلظت pctfe و ptfe مقاومت به خوردگی کاهش یافت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.