عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت سنسورهای پتانسیومتری (از نوع خمیر کربن)...
- رشته تحصیلی
- نانوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 3701;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40120
- تاریخ دفاع
- ۲۳ دی ۱۳۸۷
- دانشجو
- مهدی عسگری
- استاد راهنما
- محمدرضا گنجعلی, پرویز نوروزی
- چکیده
- رشد الکتروشیمی تجزیه در سال های اخیر، به عنوان شاخه ای با دو ویژگی بنیادی و کاربردی از شیمی تجزیه در مقایسه با اکثر شاخه های آن بسیار سریع و چشمگیر بوده است. این امر از یک سو به ماهیت تلفیق پذیری الکتروشیمی تجزیه با دیگر رشته های علوم و فناوری مانند زیست شناسی،پزشکی و الکترونیک مربوط می شود و از سوی دیگر از ویژگی های کاربردی شیوه های مبتنی بر الکتروشیمی تجزیه نظیر دقت، حساسیت بالا، سهولت اجرا و برگزیدگی، سرعت عمل و کم هزینه بودن در مقایسه با برخی روش ها نشآت می گیرد. محققان در بخش ویژه ای از این تحقیقات گسترده، به طراحی سنسورهای الکتروشیمیایی از نوع خمیر کربن پرداخته اند. یکی از روش های اصلاح الکترود خمیر کربن استفاده از ترکیبات نانو متخلخل می باشد که با روش های گوناگونی به وسیله لیگاندهای مختلف عامل دار می شوند. در این پروژه لیگاند تیومورفولین با روش پیوند (Grafting) بر روی سطح مزوپور MCM-41 اتصال یافت. و با استفاده از تکنیک پتانسیومتری یک سنسور با گزینش پذیری بالا نسبت به یون کادمیم طراحی شد. در این پروژه مشخص شد که لیگاند تیومورفولین پیوند داده شده بر روی سطح مزوپور MCM-41 با اندازه حفره nm3 می تواند به عنوان یک یونوفر مناسب برای الکترود خمیر کربن حساس به یون کادمیم (II) در محیط آبی استفاده شود. طی بهینه کردن اجزای تشکیل دهنده خمیر کربن، مشاهده شد که ترکیب درصدهای زیر بهترین پاسخ را می دهند: پودر گرافیت:55%، روغن پارافین:25%، مزوپور اصلاح شده:20% این حسگر در محدوده غلظتی نسبتاً وسیعی از یون ساماریوم (مولار6-10×0/1- 2-10×0/1)، شیب نرنستی mV/dec 8/1± 6/28+ را از خود نشان می دهد و در محدوده pH بین 4 تا8 پتانسیل ثابتی را از خود به نمایش می گذارد.حد تشخیص سنسور7-10×1/6 مولار محاسبه شد. سنسور مذبور گزینش پذیری ویژه ای به یون کادمیم در مقایسه با سایر فلزات دارد. زمان پاسخ حسگر 20 ثانیه می باشد. به منظور آزمایش عملکرد سنسور ساخته شده، آب شهری به عنوان بافت نمونه به جای آب مقطر مورد استفاده قرار گرفت و مقایر گوناگون از آن در چند نمونه مورد بررسی قرارگرفت. کلمات کلیدی: حسگر پتانسیومتری ، MCM-41 ،کادمیم(??)، خمیرکربن، سیلیس نانومتخلخل اصلاح شده
- Abstract
- A new thiomorpholine-functionalized MCM-41 was synthesized. The potentiometric response of cadmium ion was investigated at a carbon paste electrode chemically modified with functionalized nanoporous MCM-41. The electrode with a TMMCM-41 proportions of 20.1% (w/w), showed very stable potential. Calibration plots with Nernstian slopes for Cd ion were observed, 28.6 (±1.8) mV decade-1, over a wide linear range of concentration (10-6-10-2M). The electrode has a detection limit of 6×10-7 M. The selectivity coefficients measured by the match potential method. The electrode has fast response time, high performance, high sensitivity in wide cation activity ranges, and good long term stability (more than 4 months). The method was satisfactory and used to determine the concentration of cadmium ion in tap water contaminated by this metal. Keywords: Nanoporous Silica, Potentiometric Sensor, Nanoporous MCM-41, Cadmium ion, Carbon Paste.
