دانلود پایان نامه ارشد : تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی واجد یون­های نیکل

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته شیمی 

گرایش : تجزیه

عنوان : تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی واجد یون­های نیکل 

دانشکده شیمی

پایان نامه­ی دوره کارشناسی ارشد در رشته شیمی تجزیه

موضوع:

تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی واجد یون­های نیکل و کاربرد آن برای اکسایش الکتروکاتالیزی متانول و فرمالدهید

استاد راهنما:

دکتر رضا اوجانی

استاد مشاور:

دکتر جهانبخش رئوف

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)چکیده:   در این کار، از مایع یونی 1-بوتیل3-متیل ایمیدازولیوم بیس(تری فلوئورومتیل سولفونیل) ایمید به عنوان اصلاحگر جهت ساخت نوع جدیدی از الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی استفاده شد. فنون اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری چرخه­ای نشان داد که این الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود خمیر کربن فاقد این مایع یونی، افزایش قابل ملاحظه­ای در سرعت انتقال الکترون و هدایت الکتریکی نشان می­دهد. سپس با فرو بردن این الکترود اصلاح شده در محلول نیکل سولفاتM  0/1 و متعاقباً اعمال ولتامتری چرخه­ای متوالی در محیط قلیایی، گونه­های نیکل(II) به سطح الکترود متصل شدند. بدین ترتیب الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی واجد یونهای نیکل (Ni/IL/CPE) ساخته شد و رفتار الکتروشیمیایی این الکترود نیز با استفاده از ولتامتری چرخه­ای و کرونوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت.   این الکترود به طور موفقیت آمیزی برای اکسایش الکتروکاتالیزی متانول و فرمالدهید به کار رفت. الکترواکسایش این ترکیبات از طریق یک مکانیسم واسطه شده توسط گونه­هایNi(III)/Ni(II)  انجام می­شود. نکته قابل توجه دانسیته جریان الکتروکاتالیزی بالای (2mA cm- 6/17 برای متانول و 2- mA cm2/16 برای فرمالدهید) بدست آمده توسط این الکترود است. با استفاده از روش کرونوآمپرومتری، ثابت سرعت واکنش کاتالیزی برای اکسایش متانول و فرمالدهید محاسبه شد. در خاتمه مقایسه کارایی این الکترود با برخی از الکترودهای اصلاح شده توسط سایر اصلاح­گرها قبلی نشان داد که این الکترود از قابلیت الکتروکاتالیزی خوبی برای الکترواکسایش متانول و فرمالدهید برخوردار است. واژه­های کلیدی:مایع یونی، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی، ولتامتری چرخه­ای، کرونوآمپرومتری، متانول، فرمالدهید، الکتروکاتالیز، الکترود خمیر کربن اصلاح شده.فهرست مطالبعنوان                                                                                                                   صفحهفصل اول: مقدمه                                           1فصل دوم: تئوری                                                              62-1- مایعات یونی                                                      72-2- تاریخچه مایعات یونی                                               72-3- خواص مایعات یونی                                                    92-4- کاربردهای مایعات یونی                                  112-4-1- استفاده از مایعات یونی جهت ترسیب الکتروشیمیایی فلزات و نیمه رساناها              112-4-2- استفاده از مایعات یونی در کروماتوگرافی                                          122-4-3- استفاده از مایعات یونی در پیل­های سوختی با غشای پلیمری                     122-5- الکترود های اصلاح شده شیمیایی                                  132-5-1- الکترود­های اصلاح شده با فیلم­های پلیمری                                 132-5-2- الکترودهای اصلاح شده با پلیمرهای قالب مولکولی               152-5-3- الکترودهای اصلاح شده با نانوذرات                             162-5-4- الکترودهای اصلاح شده با آنزیم­ها                                   172-6- الکتروکاتالیز در سطح الکترودهای اصلاح شده       182-7- کاربرد اصلاح­گر در بافت خمیرکربن                                  20 فصل سوم: بخش تجربی                                      233-1- مواد شیمیایی                                                       243-2- تجهیزات                                                                  253-3- الکترودهای مورد استفاده                               253-4- روش ساخت الکترودکار                                    26فصل چهارم: تهیه الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی فاقد و واجد نیکل و بررسی رفتار الکتروشیمیایی آنها                 274-1- کلیات             284-2- مطالعه پاسخ الکتروشیمیایی الکترودهای T-CPE و IL/CPE به روش ولتامتری چرخه­ای            284-3- مطالعه امپدانس الکتروشیمیایی الکترودهای خمیر کربن ساده و خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی      304-4- تهیه الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل (Ni/IL/CPE)     314-5- بررسی اثر سرعت روبش پتانسیل بر رفتار Ni/IL/CPE              344–6- پاسخ الکتروشیمیایی  Ni/IL/CPEبه روش کرونوآمپرومتری با پله پتانسیل دو گانه           374–7- نتیجه گیری              39فصل پنجم: استفاده از الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل(II) برای الکتروکاتالیز فرآیند اکسایش متانول                 405-1- کلیات             415-2- بررسی فرآیند اکسایش متانول در سطح الکترود­ خمیر کربن          415-3- بررسی فرآیند اکسایش متانول در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی فاقد و واجد Ni(II)      425-4- تاثیر افزایش غلظت متانول بر فرآیند الکتروکاتالیز اکسایش متانول         475-5- بررسی فرآیند الکتروکاتالیز اکسایش متانول در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده به روش کرونوآمپرومتری با پلۀ پتانسیل دوگانه                        495-6- محاسبۀ ضریب نفوذ متانول و ثابت سرعت واکنش شیمیایی کاتالیزی بین متانول و محل های فعال نیکل           515-7- پایداری الکترود اصلاح شده                 535-8- نتیجه گیری           53فصل ششم: استفاده از الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل(II) برای الکتروکاتالیز فرآیند اکسایش فرمالدهید               556-1- کلیات      566-2- بررسی فرآیند اکسایش فرمالدهید در سطح الکترود خمیرکربن ساده و الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی        576-3- بررسی الکتروکاتالیز اکسایش فرمالدهید در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد Ni(II) به روش ولتامتری چرخه­ای                 586-4- اثر سرعت روبش پتانسیل بر فرآیند الکتروکاتالیز اکسایش فرمالدهید         606-5- بررسی فرآیند الکتروکاتالیز اکسایش فرمالدهید در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل به روش کرونوآمپرومتری با پلۀ پتانسیل دوگانه              626-6- محاسبۀ ثابت سرعت واکنش شیمیایی کاتالیزی بین فرمالدهید با محل های فعال نیکل  646-7- نتیجه گیری         65نتیجه گیری کلی              66پیشنهادات            69منابع         70چکیده انگلیسی             76مقدمه   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 الکتروکاتالیز انجام می­شود. الکتروکاتالیز را میتوان به دو صورت همگن و ناهمگن انجام داد که در نوع همگن ترکیب واسطه گر به محلول اضافه می شود، در حالیکه 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 لایه2) واسطه­گر­های تثبیت شده در پوشش چند لایه3) واسطه­گر­های تثبیت شده با ریز ذرات فلز یا نیمه­رسانای پراکنده شده در یک پیکره یونی یا لایه­های پلیمری رسانامی­باشند. 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.تعداد صفحه :89قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید