بخش اول ابتدا به سنتز نانوکامپوزیت پلی سیتریک اسید بر پایه ی نانولوله های کربنی (cnt-g-pca) پرداخته شد که این کار طی دو مرحله انجام می شود. در مرحله ی اول، نانولوله های کربنی چند دیواره (mwcnt) توسط روش اکسیداسیون اسیدی (استفاده از h2so4 و hno3 به نسبت 3 به 1) باز شدند و درنتیجه عامل دار شدند. در مرحله ی بعد از طریق روش متداول (اتصال از)، زنجیره های پلی سیتریک اسید توسط پیوند کووالانسی به گروه های عاملی ایجاد شده بر روی نانولوله های کربنی چند دیواره، متصل شدند. سپس با استفاده از طیف سنجی hrtem و ft-ir از مطلوب بودن سنتز نانوکامپوزیت اطمینان حاصل کردیم. این روش سنتزی و طیف سنجی برای تمام کارهای دیگر نیز تکرار شده است. در ادامه در این کار با استفاده از این نانوکامپوزیت که دارای پلیمری پرشاخه متصل به نانولوله است، نانوذرات اسمیم به دام افتادند و کپسوله شدند و نیز به این صورت می توانیم به وجود برهمکنش تشکیل کمپلکس بین viii))os و cnt-g-pca نیز پی ببریم که در ادامه اثبات شده اند. سپس با بررسی تغییرات رنگ محلول، طیف سنجی های uv-vis و آنالیز میکروسکوپی tem، تشکیل نانوذرات و وجود برهمکنش تشکیل کمپلکس اثبات شد. درضمن همه ی این طیف سنجی ها و آنالیزها، در شرایط بهینه واکنش (ph، دما و زمان تابش امواج فراصوت بهینه) صورت گرفت. پس از آن، از محلول 1% از این مواد هیبریدی (os-cnt-g-pca) بافری شده، برای تثبیت بافت های برگ گیاه توتون استفاده شد و عملکرد آن با تثبیت همان بافت توسط محلول 1% oso4 بافری شده، با استفاده از آنالیز میکروسکوپی sem مقایسه شد. نتایج تجزیه و تحلیل sem به روشنی افزایش محسوس در قدرت تفکیک و تشخیص بافت ها و نیز کاهش تخریب بافت ها را نشان می دهند. بدین ترتیب این ماده جدید هیبریدی می تواند به عنوان تثبیت کننده جدیدی برای تثبیت بافت های دیگر نیز به کار رود. بخش دوم در این کار نیز ابتدا نانوکامپوزیت های پلی سیتریک اسید بر پایه ی نانولوله های کربنی (cnt-g-pca) سنتز شدند و توسط روش های طیف سنجی مذکور آنالیز شدند. پس از آن، از این نانوکامپوزیت سنتزی پرشاخه برای به تله انداختن نانوذرات پلاتین و کپسوله کردن آن استفاده شد و نیز بدین ترتیب می توانیم به وجود برهمکنش تشکیل کمپلکس بین pt4+ و cnt-g-pca نیز پی ببریم که در ادامه اثبات شده اند. مجدداً با بررسی تغییرات رنگ محلول، طیف سنجی های uv-vis و آنالیز میکروسکوپی tem، تشکیل نانوذرات و وجود برهمکنش تشکیل کمپلکس اثبات شد که تمام این طیف سنجی ها و آنالیزها، در شرایط بهینه ی واکنش (ph، دما و زمان تابش امواج فراصوت بهینه) صورت گرفت. بخش سوم در این کار نیز ابتدا cnt-g-pca سنتز و آنالیز شد. پس از آن، یون های نقره و پالادیوم را توسط این نانوکامپوزیت به صورت نانوذرات، کپسوله کردیم. سپس در مرحله ی اول، شرایط واکنش تشکیل کمپلکس (از قبیل دما و زمان تابش امواج فراصوت) بین یون های نقره و پالادیوم با لیگاند cnt-g-pca را بهینه کردیم. پس از آن به مطالعه ی واکنش های تشکیل کمپلکس بین یون های نقره، پالادیوم و اسمیم با cnt-g-pca توسط نرم افزار آماری squad پرداخته شد که با استفاده از این برنامه آماری، توانستیم ثابت های تشکیل کمپلکس این یون ها با لیگاند cnt-g-pca، به همراه میزان خطای محاسبه ی آن ها و نیز منحنی های توزیع غلظت نسبی هریک از گونه ها در مخلوط تعادلی مربوطه را به دست آوریم.

بخش اول در اینجا ویژگیهای یک حسگر نوری برای اندازه گیری رودیم معرفی شده است. شناساگر حسگر نوری متیل ویولت بر روی غشای تری استیل سلولز تثبیت می شود. اکسیداسیون متیل ویولت با پریدات آهسته می باشد. اما حضور مقدار بسیار کم رودیم باعث کاتالیز واکنش و افزایش قابل ملاحظه ای در سرعت واکنش شده است. واکنش پریدات با متیل ویولت تثبیت شده در حضور رودیم در حالت اسیدی میانه باعث کاهش جذب حسگر در طول موج ماکزیمم nm594 می شود، که متناسب با غلظت رودیم است. محدوده خطی حسگر برای یونهای رودیمg ml-1µ 110-1 می باشد. تولید مجدد حسگر نوری با محلول متیل ویولت انجام می گیرد و تغییرات رنگ برگشت پذیر می باشد.

1-پس از تهیه ی نانولوله های کربنی عامل دار شده با سیتریک اسید (cnt-g-pca) واکنش میان یونهای فلزی نیکل و کبالت با نانولوله های کربنی عاملدار شده با تکنیک طیف سنجی uv-vis مطالعه شد. پارامترهای موثر بر این واکنش که عبارتند از مدت زمان قرارگیری نمونه در معرض امواج فرا صوت ، ph محیط واکنش و مدت زمان لازم برای تکمیل واکنش بهینه سازی شدند. پس از بارگذاری یون ها و پس از احیا کردن با nabh4 با استفاده از آنالیز tem از تشکیل نانوذرات در پوشش حول نانولوله ها اطمینان حاصل شد. با تکیه بر شرایط قرارگیری نانوذرات نیکل و کبالت در پوشش حول نانولوله های کربنی ، نانوکامپوزیتهای دوفلزی (cnt-g-pca-pt-m ,(m:ni,co به منظور به کارگیری در اکسیداسیون متانول سنتز شدند. پس از لایه نشانی نانوکامپوزیتهای دوفلزی به روش الکترواسپری و تولید الکترود از آنها ، نمونه ها به منظور بررسی مورفولوژی آنها مورد آنالیز sem قرار گرفتند. از ولتامتری چرخه ای(cv) به منظور مطالعه ی خواص الکتروشیمیایی نانوالکتروکاتالیستهای دوفلزی در اکسیداسیون متانول استفاده شد. بر اساس داده های الکتروشیمیایی ، نانوالکتروکاتالیستهای دوفلزی سبب افزایش قابل توجهی در میزان جریان در مقایسه با نانوکاتالیست پلاتین شدند. 2-نانوالیاف tio2 با پیش ماده های پلیمر pvp و تیتانیم تترا ایزو پروپوکساید(ttip) و به روش الکتروریسی سنتز شدند. پارامترهای موثر بر این روش که عبارتند از میزان پلیمر pvp ، میزان پیش ماده ی آلکوکسیدی ، فاصله ی میان سوزن تا صفحه ی جمع کننده، ولتاژ اعمالی، نرخ تزریق محلول و ph به روش central composite design بهینه سازی شدند. نقش فاکتور ph به عنوان فاکتوری موثر بر مورفولوژی و قطر نانوالیاف tio2، بر اساس تصاویر حاصل از آنالیز sem مطالعه شد. در نهایت شرایط تولید نانوالیاف با بهترین مورفولوژی و کمترین قطر ارائه گردید.

بخش اول پلیمره کردن پلی سیتریک اسید بر روی سطح mwcnt اکسید شده، منجربه سنتز نانوکامپوزیت mwcnt-g-pca می شود. زیرا از حضور گروههای شاخه دار پلی سیتریک اسید باعث سنتز mwcnt-g-pca می شود که نه فقط در حلال های قطبی حل می شود بلکه توانایی به دام انداختن بسیاری از گونه های شیمیایی و یونهای فلزی را دارد. به دام انداختن ذرات آفت کش منجر به کپسوله شدن آنها بر روی سطح mwcnt می شود. در این کار از نانوکامپوزیت mwcnt-g-pca برای به دام انداختن آفت کش ها در محلول آبی استفاده شده است. ساختار و ویژگی های این سیستم با استفاده از روش میکروسکوپی و اسپکتروسکوپی بررسی شد. نتایج نشان می دهند که این نانوکامپوزیت می تواند یک گزینه مناسب برای به دام انداختن بسیاری از آفت کش ها در فاضلاب کشاورزی باشد. بخش دوم در این کار با استفاده از روش استخراج با فاز جامد و جاذب mwcnt اکسید شده، مانکوزب و پی متروزین در آب به صورت هم زمان اندازه گیری شدند. جاذب mwcnt اکسید شده یک عملکرد مناسبی برای پیش تغلیظ و اندازه گیری آفت کش در مقادیر کم از خود نشان می دهد. عاملدار کردن سطح mwcnt با اکسید کننده های شیمیایی می توان با استفاده از واکنش گرهای مختلف مثل مخلوط hno3/h2so4 انجام داد.هرچندآفت کش ها را به طور کمی به وسیله spe و کروماتوگرافی مایع می توان اندازه گیری کرد،spe-pls ساده و هزینه عملیات آن پایین می باشد. فاکتورهای موثر در استخراج آفت-کش ها با استفاده از mwcntاکسیدشده، مثل: شوینده، حجم شوینده، قدرت بافری محلول، زمان ستخراج بررسی و بهینه شدند. فاکتورهای تجزیه ای روش مورد استفاده: حد تشخیص(µg/l) 3 و10 برای مانکوزب و پی متروزین و محدوده خطی 10-600 و 3-168 میکروگرم بر لیتر به ترتیب برای پی متروزین و مانکوزب بود rsd% روش برای پی متروزین % 2> و برای مانکوزب % 3.2 بودند

بخش اول در این کار ابتدا نانولوله های کربنی باز شده و سپس با استفاده از اسید سیتریک پلیمره می شود و cnt-g-pca تولید می شود. واکنش میان یون های فلزی طلا و نقره با cnt-g-pca با تکنیک طیف سنجی uv-vis مطالعه شد. پارامترهای موثر بر این واکنش که عبارتند از مدت زمان قرارگیری نمونه در معرض امواج فرا صوت، ph محیط واکنش و مدت زمان لازم برای تکمیل واکنش و دمای واکنش بهینه سازی شدند. پس از بارگذاری یون ها با استفاده از تصاویر tem از تشکیل نانوذره ها در پوشش حول نانولوله ها اطمینان حاصل شد. بخش دوم به طور خلاصه goat anti-rabbit igg و پادتن anti-tmv igg به طور جداگانه بر روی غشاء نیتروسلولز در خطوط کنترل و تست تزریق می شوند. از طرف دیگر ترکیب تهیه شده در بخش اول (cnt-g-pca/au) برای نشان دارکردن پادتن استفاده می شود. سپس پادتن نشان دارشده با نانوذره های طلا در پد کانژوگه تزریق می شود. سپس پدها و غشاء روی صفحه چسبنده، چسبانده می شود. در نتیجه واکنش خط قرمزی در منطقه تست با شدت متناسب با غلظت ویروس موزائیک تنباکو تشکیل می شود. با این روش غلظت ng/ml 150 از ویروس در کمتر از 30 دقیقه شناسایی می شود. بخش سوم ساخت سنسور نوری برای اندازه گیری یون سیانید و تیواوره بر اساس تثبیت نانوکامپوزیت جدید mwcnt-g-pca/au روی غشاء تری استیل سلولز شرح داده شده است. mwcnt-g-pca/au به طور کووالانس با غشاء تری استیل سلولز پیوند می دهد. یون سیانید و تیواوره با نانوکامپوزیت ثابت شده واکنش می دهد و سبب کاهش جذب در 300 نانومتر می شود. زمان پاسخ فاز حساس حدود 5 دقیقه است که وابسته به غلظت یون سیانید و تیواوره است. برای سیانید یک محدوده خطی mg/l 200-1/0 و برای تیواوره دو محدوده خطی 250-40 و 1000-250 به دست آمد.

قسمت اول عامل دارکردن سطح mwcnt را با اکسید کننده های شیمیایی از قبیل مخلوط hno3/h2so4 می توان انجام داد. پلیمره کردن پلی سیتریک اسید بر روی سطح mwcnt اکسید شده، منجر به سنتز نانوکامپوزیت mwcnt-g-pca می شود. حضور گروه های شاخه دار پلی سیتریک اسید باعث سنتز mwcnt-g-pca می شود که نه فقط در حلال های قطبی حل می شود، بلکه توانایی به دام انداختن بسیاری از گونه های شیمیایی و یونهای فلزی را دارد. به دام انداختن ذرات فنل ها منجر به کپسوله شدن آنها بر روی سطح mwcnt می شود. در این کار از نانوکامپوزیت mwcnt-g-pca برای به دام انداختن شش نوع فنل در محلول آبی استفاده شد. ساختار و ویژگی های این سیستم با استفاده از روش میکروسکوپی و اسپکتروسکوپی بررسی شد. نتایج کمی و کیفی بدست آمده نشان می دهد که نانوکامپوزیت جدید phenol/mwcnt-g-pca می تواند در استخراج dna ژنومی گیاه بر طبق روشkang and yang مورد استفاده قرار گرفته و در واقع به علت تبدیل ذرات فنل به نانوذرات فنل، باعث بهینه سازی و افزایش کارایی روش فوق گردد. قسمت دوم در این کار با استفاده از داده های طیف جذبی uv-vis حاصل از سه داروی تتراسیکلین هیدروکلراید، اکسی تتراسیکلین و ویتامین b6 در محیط بافر فسفات از 2=ph تا 5/11=ph و بسته ی نرم افزاری پروفسور بررتون تحت عنوان multivariate analysis در محیط اکسل و روش تجزیه ی مولفه های اصلی (pca) ، تعداد اجزاء تشکیل دهنده در سه حالت زیر به صورت مجزا برای هر دارو بدست آمد: 1- محلول خالص داروها 2- در حالت تثبیت شده روی mwcnt اکسید شده ی دیسپرس شده 3- در حالت برهمکنش کرده با نانوکامپوزیت mwcnt-g-pca در محیط آبی در ضمن جهت بررسی تثبیت داروهای فوق روی mwcnt اکسید شده از تکنیک های اسپکتروسکوپی uv-vis، ft-ir وهمدماهای جذب سطحی استفاده گردید. در مرحله ی بعد با استفاده از داده های طیف جذبی uv-vis داروهای مذکور، در محیط بافری با phهای مختلف و تعداد گونه های اصلی حاصل از روش تجزیه ی مولفه های اصلی (pca) در مرحله ی نخست، و با استفاده از روش فیزیکی کنترل شده (برنامه ی datan)، ثابت اسیدیته ی داروها در سه حالت فوق محاسبه گردید. سپس ثابت اسید ی هر یک از داروها در شرایط مختلف با هم مقایسه شد.

1- در این بخش به بررسی و مطالعه فرایند کپسوله کردن، جذب و حذف برخی از ماکرو مولکولهای آلی آلاینده نظیرمشتقات فنولی موجود در پساب صنعتی می پردازیم. نانو لوله های کربنی چند دیواره پلیمره شده با سیتریک اسید با داشتن گروه های سیتریک اسید که به صورت شاخه های درخت در دو سوی این نانولوله ها قرار گرفته اند و وجود نانو الیاف دی اکسید تیتانیم و همچنین نانو ذراتclay در این نانوالیاف خاصیت جذب بیشتری برای به دام انداختن و حذف فنول و مشتقات آن از خود نشان می دهندکه اینکار با مطالعه طیف سنجیuv-vis موردبررسی قرار گرفت. 2- وسپس ساخت یک نانوفیلتر از نانو بلتهای تهیه شده جهت حذف عوامل باکتریایی مورد بررسی قرار می گیرد. از این نانو فیلتر بعلت قدرت بالای آن در حذف میکروارگانیزمها و آلاینده های میکروبی از آب استفاده می کنیم، که میزان حذف وکاهش کلنی باکتریایی ازآب با استفاده از روش شمارش باکتریهای ایجاد شده در هر پلیت(hpc) مورد بررسی قرار می گیرد.

سلول خورشیدی حساس شده به رنگ با نام اختصاری (dssc) از دو الکترود تشکیل شده ،که الکترود آند آن یک شیشه ی شفاف رسانا است که با نانو ذراتtio2پوشش داده شده است . یک لایه تک مولکولی از رنگ بر روی سطح نانو ذراتtio2جذب شده و حفره های بین نانو ذرات با یک الکترولیت حاوی ردوکس ‏i-/i3- پر می شود . الکترود کاتد نیز معمولا از شیشه ی شفاف رسانا است که فلزاتی نظیر طلا ، پلاتین و یا نقره بر روی آن رسوب داده می شود . این دو الکترود روی هم قرار گرفته و درزگیری می شوند تا از تبخیر الکترولیت جلوگیری شود . در این پژوهش به اصلاح الکترود کاتد پرداخته شد ، به این منظور برای اولین بار از یک نانو کامپوزیت کربن استفاده شده است .ساخت این نانو کامپوزیت در دو مرحله صورت گرفت به این صورت که در ابتدا نانو لوله های کربنی عامل دار و سپس با استفاده از سیتریک اسید پلیمریزه شدند. از این نانو کامپوزیت سنتزی پر شاخه برای به دام انداختن نانو ذرات پلاتین وپلادیم وکپسوله کردن آن ها استفاده گردید . در ادامه نانو کامپوزیت های سنتز شده به روش الکترو اسپری بر روی شیشه رسانا لایه نشانی شده و به عنوان الکترود کاتد در سلول خورشیدی حساس شده به رنگ مورد استفاده قرار گرفت. الکترود آند یکسان جهت مقایسه بازدهی الکترود های کاتد ساخته شده به کار گرفته شد.بازده تبدیل انرژی(?) برای سلول ساخته شده با الکترود متفاوت پلاتین و پالادیم محاسبه گردید که بالاترین بازده مربوط به الکترود کاتد پلاتین با مقدار 65/0 بدست آمد. بخش دوم : در این پژوهش، فوتو آند سلول های خورشیدی حساس شده به رنگ با استفاده از ساختار های مختلف تیتانیم دی اکسید ساخته و با هم مقایسه شد . به این منظور نانو میله و نانو بلت ( (tio2 به روش سل ژل تهیه گردید، سپس از نانو ذرات سنتز شده سوسپانسیونی تهیه و به روش لایه نشانی غلطکی بر روی بستر شیشه رسانا لایه نشانی شد . پیش ماده ی نانو فیبر tio2 نیز با استفاده از روش سل ژل ساخته و به وسیله دستگاه الکترو اسپری برروی شیشه رسانا به صورت نانو الیاف لایه نشانی گردید . با استفاده از آنالیز میکروسکوپی sem از تولید نانو ساختارها اطمینان حاصل شد . به منظور آزمون سلول های خورشیدی رنگینه ای متشکل از فوتو آند های تولیدشده به وسیله نانو ذرات tio2 (نانوفایبر ، نانو میله و نانو بلت ) از الکترود کاتد استاندارد یکسان(پلاتین) استفاده شد . در نهایت منحنی ولتاژ-جریان برای سلول های ساخته شده تحت شدت تابش نور 1000 وات بر متر مربع ثبت گردید و بازده سلول های خورشیدی ساخته شده محاسبه گردید .

بخش اول نانومیله و نانوبلتtio2 با پیش ماده تیتانیم تترا ایزو پروپوکساید(ttip) و به روش سل – ژل سنتز شدند. پارامترهای موثر بر این روش که عبارتند ازدمای محیط واکنش، عامل سورفکتانت، نسبت آب به پیش ماده ی آلکوکسیدی، و ph به روش central composite design بهینه سازی شدند. نقش این فاکتورها به عنوان فاکتورهای موثر بر مورفولوژی نانومیله و نانوبلت tio2و بر اساس تصاویر حاصل از آنالیز sem مطالعه شدند. در نهایت شرایط تولید نانومیله و نانوبلت tio2 با بهترین مورفولوژی ارائه گردید. بخش دوم ساخت سنسور نوری برای اندازه گیری آلومینیوم و بعضی از رنگها بر اساس تثبیت نانوساختارهای دی اکسید-تیتانیم روی غشاء تری استیل سلولز شرح داده شده است. نانوساختارهای tio2 از طریق پیوند کوالانسی با غشاء تری استیل سلولز پیوند می دهند. آلومینیوم با نانوساختارهای تثبیت شده واکنش می دهد و سبب کاهش جذب در 300 نانومتر می شود. زمان پاسخ فاز حساس حدود 5 دقیقه است که وابسته به غلظت یون آلومینیوم است. در ابتدا پارامترهای موثر بر کاهش جذب بهینه شدند که شرایط بهینه عبارتند از : 8 =ph و دمای 25 درجه سانتیگراد.