دانلود پایان نامه ارشد : تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی واجد یونهای نیکل
اصلاح سطح الکترودها به منظور فراهم کردن برخی کنترلها بر روی نحوهی برهمکنش الکترود با محیط اطرافش یکی از فعالترین زمینههای تحقیقاتی مورد علاقه در الکتروشیمی در طی سی سال اخیر بوده است. در حالی که کارآیی یک الکترود به مواردی از قبیل جنس الکترود، محلولی که الکترود در آن قرار دارد و پتانسیل اعمالی به الکترود، محدود میشود، امروزه قابلیت الکترودهای اصلاح شده مسیر قدرتمندی جهت بهبود کارآیی آنها فراهم کرده است. برای الکتروشیمی تجزیهای این موضوع بسیار مهم بوده که اصلاح سطوح الکترودها مسیرهایی جهت افزایش گزینش پذیری، مقاومت در برابر زنگ زدگی، تغلیظ گونهها، بهبود خواص الکتروکاتالیزی و محدودیت دسترسی گونههای مزاحم به سطح الکترود در یک نمونه پیچیده، مانند یک مایع بیولوژیکی را فراهم کردهاند[2،1]. همچنین نقش مهمی جهت تحقیق در زمینه تبدیل و ذخیره انرژی، محافظت از خوردگی، الکترونیک مولکولی[1] ، ابزارهای الکتروکرومیک[2] و تحقیقات بنیادی در زمینه
پدیدههای مؤثر بر فرآیندهای الکتروشیمیایی داشته است [3].
در اهداف الکتروکاتالیزی، الکترودهای اصلاح شده شیمیایی جهت تسریع در سرعت انتقال الکترون ماده تجزیهای مورد نظر در پتانسیلی که این انتقال در سطح الکترود برهنه کند است، به کار میروند. واکنشهای الکترودی بسیاری از مواد تجزیهای مهم، در سطح الکترود برهنه نیاز به پتانسیلهایی بسیار بالاتر از پتانسیل فرمال خود دارند تا بتوانند با سرعت بالای مورد انتظار انجام شوند. تسریع چنین واکنشهای الکترودی که از نظر سینتیکی کند است بهوسیله واسطهگرهای انتقال بار و طی فرایندی به نام الكتروكاتالیز انجام میشود. الكتروكاتالیز را میتوان به دو صورت همگن و ناهمگن انجام داد كه در نوع همگن تركیب واسطه گر به محلول اضافه می شود، در حالیكه در نوع ناهمگن از واسطهگرهای تثبیت شده در سطح الکترودهای اصلاح شده استفاده میشود. بدین منظور الکترودهای اصلاح شده شیمیایی مختلفی برای الکتروکاتالیز ساخته شدهاند که شامل [4]:
1) واسطهگرهای تثبیت شده در یک پوشش تک لایه
2) واسطهگرهای تثبیت شده در پوشش چند لایه
3) واسطهگرهای تثبیت شده با ریز ذرات فلز یا نیمهرسانای پراکنده شده در یک پیکره یونی یا لایههای پلیمری رسانا
میباشند. مزایای الکتروکاتالیزوری الکترودهای اصلاحشده با ریز ذرات فلزی یا نیمه رسانای تثبیت شده در یک لایه یونی یا پلیمری شامل موارد زیر است [6،5]:
1) این سیستمها به آسانی تهیه میشوند.
2) کاتالیز و انتقال بار بین سطح پایه الکترود و ریز ذرات کاتالیزوری مجزا هستند.
3) همانند مکانهای اکسایش-کاهش درون یک پلیمر ردوکس، برای ریز ذرات کاتالیزوری درون پیکره پلیمر یک پاشیدگی سه بعدی وجود دارد.
از این الکترودها علاوه بر الکتروکاتالیز، میتوان در زمینه اندازهگیری همزمان چند ماده و برای افزایش حساسیت در اندازهگیریهای بیوشیمیایی نیز استفاده کرد [9-7].
در بین الکترودهای مختلف، رشد روز افزون الکترودهای خمیر کربن اصلاحشده را میتوان به خواص جالب آنها نسبت داد. الکترود خمیر کربن به دلیل هزینه پایین، تهیه آسان، امکان تجدید سطح، جریان زمینه پایین و حساسیت بالا به طور گستردهای در الکتروشیمی تجزیهای به کار رفته است [15-10]. اولین استفاده از الکترود خمیر کربن توسط آدامز [16] در سال 1958 ارائه شد که ویژگی خمیر کربن را که از ذرات کربن ومایع آلی تشکیل شده بود، نشان داد. به طور کلی مایع آلی به عنوان عامل چسبانندهی خمیر کربن، یک روغن معدنی غیر هادی از قبیل روغن نوجول، پارافین مایع و یا موارد مشابه میباشد [17]. به خاطر پایداری شیمیایی بالا و نیز توانایی چسبندگی مناسب، این مایع ویسکوز غیر هادی همواره جهت ساخت الکترود خمیر کربن معمولی[3] (CPE) مورد توجه بوده است. با این وجود، عامل چسباننده روغن معدنی همچنان دو اشکال اساسی دارد [18]. اولاً روغن معدنی اجزای سازندهی ثابت و مشخصی ندارد، زیرا هنگام تهیه از نفت خام، درگیر پالایشها و فرآیندهای گوناگون میشود و ممکن است برخی اجزای ناشناخته آن تأثیرات غیر قابل پیش بینی روی تشخیص و آنالیز مواد ایجاد کند و دومین اشکال اساسی این است که این عامل چسباننده نارساناست که باعث میشود پاسخ الکتروشیمیایی الکترود را تا حدی کاهش دهد که بخصوص جهت تشخیص مقادیر ناچیز گونههای شیمیایی مورد نظر، یک عیب اساسی است.
نسخه قابل چاپ | ورود نوشته شده توسط نجفی زهرا در 1399/10/26 ساعت 10:54:00 ق.ظ . دنبال کردن نظرات این نوشته از طریق RSS 2.0. |