دانشگاه مازندران

دانشکده شیمی

رساله دوره دکتری Ph.D در رشته شیمی تجزیه

موضوع :

بررسی طیـف­سنجی رزونانس مـغناطیسی هسته ³¹P  و ²⁷Al محلول­های آلومینوفسفات و توصیف غربال­های مولکولی سنتز شده پایه فسفاتی توسط تکنیک­ های FT-IR، XRD و SEM

استاد راهنما :

دکتر عبدالرئوف صمدی میبدی

استاد مشاور :

دکتر محسن تفضلی

اساتید داور:

دکتر محمدرضا گنجعلی- دکتر نادر علیزاده مطلق

دکتر سید ناصر عزیزی- دکتر محمدحسین فاطمی

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)

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه ……………………………………………………………………………………  1

1-1- تاریخچه پیدایش زئولیت ……………………………………………………………………..  2

1-2- سنتز غربال­های مولکولی به روش هیدروترمال معمول (CH) …………………………….  4

1-3- سنتز غربال­های مولکولی توسط ریزموج (MW) ………………………………………….. 5

1-4- قالب­ دهنده­ها و نقش آن در سنتز غربال­های مولکولی …………………………………  7

1-5- نقش امواج فراصوت و حلال­های کمکی در سنتز غربال­های مولکولی …………………..  8

 فصل دوم: تئوری …………………………………………………………………………………..  12

2-1- نظریۀ طیف­سنجی رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) ………………………………..  13

2-2- توصیف و بررسی غربال­های مولکولی توسط پراش پرتو ایکس ………………………….  17

2-3- توصیف و بررسی غربال­های مولکولی توسط میکروسکوپ الکترونی پویشی …………  20

2-4- توصیف و بررسی غربال­های مولکولی توسط طیف­سنجی مادون قرمز ………………….  22

2-5- اندازه­گیری عناصر سازندۀ زئولیت­ها و غربال­های مولکولی …………………………………  23

2-6- اندازه­گیری ظرفیت مبادلۀ یون غربال­های مولکولی ………………………………………..  26

2-7- اندازه­گیری ظرفیت جذب سطحی غربال­های مولکولی …………………………………….  28

فصل سوم: بررسی طیف­سنجی ³¹P NMR  و ²⁷Al NMR محلول­های آلومینوفسفات در محیط­های آبی و الکلی…31

3-1- کلیات ……………………………………………………………………………………………. 32

3-2- بخش تجربی ……………………………………………………………………………………. 37

3-2-1- مواد و روش تهیۀ محلول­ها ……………………………………………………………….  37

3-2-2- دستگاهوری ………………………………………………………………………………..  38

3-3- بحث و نتیجه­گیری …………………………………………………………………………….  40

3-3-1- بررسی طیف­های ²⁷Al NMR و ³¹P NMR در محیط آبی …………………………………  40

3-3-1-1- بررسی طیف ²⁷Al NMR محلول آلومینات و محلول با Al/P برابر یک ………………  40

3-3-1-2- بررسی طیف ²⁷Al NMR و ³¹P NMR محلول­های آلومینوفسفات با 1 ≤Al/P  ……. 

3-3-1-3- بررسی طیف ²⁷Al NMR و ³¹P NMR محلول­های آلومینوفسفات با 1 ≥Al/P   …… 

3-3-1-4- بررسی طیف ²⁷Al NMR و ³¹P NMR سل- ژل آلومینوفسفات ……………………..  49

3-3-2- بررسی طیف­های ²⁷Al NMR و ³¹P NMR در محیط­های الکلی ………………………….  54

3-3-2-1- بررسی طیف ²⁷Al NMR محلول­های آلومینوفسفات متانولی ……………………….  54

3-3-2-2- بررسی طیف ³¹P NMR محلول­های آلومینوفسفات متانولی ……………………….  55

3-3-2-3- بررسی طیف­های ²⁷Al NMR و ³¹P NMR محلول­های آلومینوفسفات اتانولی ………  62

3-4- نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………….  64

فصل چهارم: سنتز و توصیف غربال­های مولکولی آلومینوفسفات ……………………………….  65

4-1- کلیات ……………………………………………………………………………………………  66

4-1-1- آلومینوفسفات­های شبکه خنثی (1=  Al/P) ……………………………………………..  66

4-1-2- آلومینوفسفات­های شبکه آنیونی (1 > Al/P) ……………………………………………..  68

4-1-3- الگوهای پیوندی در آلومینوفسفات­ها ……………………………………………………….  68

4-2- بخش تجربی …………………………………………………………………………………..  70

4-2-1- مواد مورد استفاده …………………………………………………………………………. 70

4-2-2- روش تهیۀ غربال­های مولکولی آلومینوفسفات …………………………………………. 71

4-2-3- دستگاه­های مورد استفاده ……………………………………………………………….. 72

4-3- بحث و نتیجه­گیری ……………………………………………………………………………. 73

4-3-1- اثر منبع آلومینیوم …………………………………………………………………………… 73

4-3-2- اثر قالب ­دهنده ……………………………………………………………………………… 74

4-3-3- اثر نسبت مولی آلومینیوم به فسفر ……………………………………………………. 77

4-3-4- اثر تابش ریزموج …………………………………………………………………………… 78

4-3-5- اثر مخلوط کردن با فراصوت ……………………………………………………………… 81

4-4- نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………. 83

 فصل پنجم: سنتز و توصیف غربال­های مولکولی نیکل فسفات …………………………..  84

5-1- کلیات …………………………………………………………………………………………  85

5-2- بخش تجربی ………………………………………………………………………………..  89

5-2-1- مواد مورد استفاده ……………………………………………………………………….. 89

5-2-2- روش تهیۀ غربال­های مولکولی نیکل فسفات VSB-5 ………………………………..

5-3- بحث و نتیجه­گیری …………………………………………………………………………  90

5-3-1- اثر زمان هیدروترمال در تشکیل VSB-5 ………………………………………………

5-3-2- اثر قالب­ دهنده ………………………………………………………………………….. 96

5-3-3- اثر نسبت مولی نیکل به فسفر ……………………………………………………… 98

5-3-4- اثر همزدن با روش فراصوت …………………………………………………………… 100

5-3-5- اثر اتیلن­ گلیکول به­عنوان حلال کمکی …………………………………………….. 102

5-3-6- اثر پلی­اتیلن گلیکول به­عنوان حلال کمکی ………………………………………….. 104

5-3-7- سنتز کبالت- نیکل فسفات ……………………………………………………………. 106

5-4- نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………. 107

فصل ششم: سنتز و توصیف غربال­های مولکولی روی فسفات …………………………..  109

6-1- کلیات ……………………………………………………………………………………..  110

6-2- بخش تجربی …………………………………………………………………………….  113

6-2-1- مواد مورد استفاده ……………………………………………………………………. 113

6-2-2- روش تهیۀ غربال­های مولکولی روی فسفات ……………………………………….. 113

6-3- بحث و نتیجه­گیری ………………………………………………………………………… 115

6-3-1- سنتز روی فسفات در محیط آبی ………………………………………………….. 115

6-3-2- سنتز روی فسفات در محیط غیرآبی ………………………………………………… 118

6-3-2-1- سنتز روی فسفات در مخلوط اتیلن گلیکول- آب …………………………………. 118

6-3-2-2- تجزیه و تحلیل طیف FT-IR ………………………………………………………

6-3-2-3- اثر نسبت حجمی اتیلن گلیکول به آب ……………………………………………. 122

6-4- نتیجه­گیری ………………………………………………………………………………… 124

فصل هفتم: استفاده از غربال­های مولکولی و نانوذرات نیکل فسفات جهت بررسی واکنش­های الکتروکاتالیزوری…125

7-1- کلیات ……………………………………………………………………………………….  126

7-2- بخش تجربی ………………………………………………………………………………  129

7-2-1- مواد مورد استفاده و روش تهیۀ محلول­ها ……………………………………………  129

7-2-2- سنتز غربال­های مولکولی و نانوذرات نیکل فسفات ………………………………….  130

7-2-3- دستگاهوری ……………………………………………………………………………  131

7-2-4- نحوۀ تهیه الکترودها ……………………………………………………………………… 132

7-3- بحث و نتیجه­گیری …………………………………………………………………………. 133

7-3-1- تبلور غربال­های مولکولی نیکل فسفات ………………………………………………. 133

7-3-2- بررسی فرآیند الکتروکاتالیز اکسایش متانول در محیط­های قلیایی………………….. 134

7-3-2-1- بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای اصلاح شده ……………………………. 134

7-3-2-2- بررسی الکتروکاتالیز اکسایش متانول در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده ….. 137

7-3-2-3- اثر سرعت روبش پتانسیل بر فرآیند الکتروکاتالیز اکسایش متانول …………………. 140

7-3-2-4- تأثیر غلظت متانول بر الکتروکاتالیز اکسایش متانول ………………………………… 140

7-3-3- اندازه­گیری داروهای PAR، PHE و CLP با حسگر الکتروشیمیایی Ni-NP2/CPE …….

7-3-3-1- فرآیند کلی آزمایش …………………………………………………………………….. 143

7-3-3-2- رفتار ولتامتری داروها …………………………………………………………………. 143

7-3-3-3- اثر پارامترهای مؤثر …………………………………………………………………… 146

7-3-3-4- محاسبه گسترۀ خطی، حد تشخیص و تکرارپذیری روش …………………………. 147

7-3-3-5- اثر مزاحمت داروهای دیگر ………………………………………………………… 147

7-3-3-6- اندازه­گیری داروها در نمونه­های تجاری ……………………………………………. 149

7-4- نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………… 150

فصل هشتم: اندازه­گیری همزمان مواد دارویی با استفاده از طیف­سنجی UV-Vis  به کمک روش­های درجه­بندی چند­متغیره….151

8-1- کلیات ………………………………………………………………………………………. 152

8-1-1- درجه­بندی ………………………………………………………………………………. 153

8-1-1-1- روش مستقیم حداقل مربعات کلاسیک (CLS) یا تحلیل چند جزئی مستقیم (DMA)…155

8-1-1-2- روش­های درجه­بندی غیرمستقیم ………………………………………………….. 156

8-1-1-3- روش­های پیش­پردازش اطلاعات طیفی ………………………………………………. 162

8-1-2- تعیین تعداد فاکتورهای بهینه ………………………………………………………….. 164

8-1-3- کمیت­های آماری  برای ارزیابی توانایی پیش­بینی مدل ………………………… 165

8-1-4- ارقام شایستۀ تجزیه­ای …………………………………………………………….. 166

8-2- بخش تجربی ……………………………………………………………………………..  169

8-2-1- مواد مورد استفاده و روش تهیۀ محلول­ها ……………………………………….. 169

8-2-2- دستگاه و نرم­افزارهای مورد استفاده …………………………………………….. 171

8-2-3- مراحل آزمایش برای اندازه­گیری همزمان ویتامین­ها ……………………………… 171

8-2-4- مراحل آزمایش برای اندازه­گیری همزمان داروها ………………………………… 174

8-3- بحث و نتیجه گیری ……………………………………………………………………… 177

8-3-1- اندازه­گیری همزمان ویتامین­های سیانوکوبال آمین، متیل­کوبال آمین و کوآنزیم B₁₂…..

8-3-1-1- نتایج درجه­بندی و ارزیابی ………………………………………………………. 178

8-3-1-2- اندازه­گیری ارقام شایستۀ تجزیه­ای ………………………………………….. 184

8-3-1-3- اندازه­گیری غلظت ویتامین­ها در نمونه­های مصنوعی و مجهول ……………… 185

8-3-2- اندازه­گیری همزمان داروهای پاراستامول، فنیل افرین هیدروکلرید و کلرو فنیر آمین مالئات…188

8-3-2-1- نتایج درجه­بندی و ارزیابی ………………………………………………………. 189

8-3-2-2- اندازه­گیری ارقام شایستۀ تجزیه­ای ……………………………………………. 194

8-3-2-3- اندازه­گیری غلظت دارو­ها در نمونه­های مصنوعی و مجهول ……………….. 195

8-4- نتیجه­گیری ………………………………………………………………………………. 197

فصل نهم: نتیجه­گیری نهایی …………………………………………………………………. 199

پیشنهادات برای کارهای آینده ………………………………………………………………. 203

مراجع ………………………………………………………………………………………… 204

مقالات چاپ شده در مجلات علمی ………………………………………………………. 217

مقالات ارسال شده به مجلات علمی ……………………………………………………… 218

مقالات ارائه شده در کنفرانس­های بین­المللی ……………………………………………. 219

مقالات ارائه شده در کنفرانس­های داخلی …………………………………………………… 220

چکیده:

در این رساله، از طیف­سنجی ²⁷Al NMR و ³¹P NMR برای شناسایی توزیع کمپلکـس­های آلومینوفسـفات در محلول­های آبی و الکلی استفاده شد. کاتیون­های آلومینوفسفات محلول از واکنش هگزا آکوا آلومینیوم، [A1(H₂O)₆]³⁺، با لیگاندهای فسفات (نظیر H₃PO₄، H₂PO₄^– و دیمر اسید H₆P₂O₈، H₅P₂O₇^–) حاصل می­شوند. در محیط آبی پنج پیک جداگانه توسط  طیف­سنجی ³¹P NMR مشاهده شدند، اما در مخلوط متانول- آب و اتانول- آب، نه پیک مشاهده گردید. چهار پیک جدید در موقعیت­های ppm 4_/6-، 1_/13-،1_/18- و 6_/20- در محلول­های الکلی آلومینوفسفات مشاهده شدند که شدت آنها با تغییر نسبت­های حجمـی الکل- آب دستخـوش تغییر شد. در سیستم سل- ژل آبی، دو پیک جدید توسـط طیـف­سنجی ³¹P NMR آشکارسازی شدند که مربوط به گونه­های {(OH)₂–P–[O–Al(H₂O)₅]₂}⁵⁺ و {(OH)–P–[O–Al(H₂O)₅]₃}⁸⁺ می­باشند. می­توان بیان نمود که این گونه­ها به­عنوان واحدهای ساختـاری اولیه جهـت تشکـیل غربال­های مولکولی آلومینوفسـفات عمل می­کنند و این اطلاعات می­تواند برای فهم بهتر مکانیسم سنتز غربال­های مولکولی آلومینوفسفات جدید استفاده شود.

غربال­های مولکولی آلومینوفسفات با استفاده از فرآیند هیدروترمال معمول (CH) و هیدروترمال کمک­دهی شده با ریزموج (MAH) در حضور قالب دهنده (2- هیدروکسی اتیل) تری­متیل آمونیوم سنتز شدند. اثر نسبت مولی Al به P، اثر ترکیب شیمیایی سل- ژل اولیه و پارامترهای دیگر نظیر منبع آلومینیوم، زمان تابش­دهی ریزموج و اثر مـخلوط کننده فراصوت مورد مطالعه قرار گرفت. ریخت­شناسی و ترکیب غربال­های مولکولی سنتز شده با استفاده از فنون SEM، XRD و FT-IR مورد مطالعه قرار گرفتند.

چندین نوع غربال­های مولکولی نیکل فسفات با استفاده از روش­­های CH و MAH سنتز شدند. برای اولین بار در این کار، سنتز نیکل فسفات (با ریخت VSB-5) در حضور قالب دهنده (2- هیدروکسی اتیل) تری­متیـل آمونیـوم هیـدرروکسید (2-HETMAOH)  با زمان سنتز هیدروترمال 72 سـاعت انجام شد و یا با استفاده از روش MAH، به­مـدت یک ساعـت تابش­دهی ریز­موج و با زمان سنتز هیدروترمال 48 ساعت انجام شد. فرآیند تبدیل فاز با تغییر زمان سنتز هیدروترمال مشاهده گردید. فازهای بلوری VSB-5 به همراه Ni₂P₄O₁₂، α-Ni₂P₂O₇ و فازهای ناشناخته دیگر با تابش­دهی ریزموج یک ساعت به همراه 24 ساعت هیدروترمال تشکیل شدند، اما با افزایش زمان هیدروترمال تا 48 ساعت و بیشتر کلیه این فازها به فاز پایدار ترمودینامیکی یعنی VSB-5 تبدیل شدند. در مقادیر بالای نیکل، مخلوطی از فازهای α-Ni₂P₂O₇، Ni₂P₄O₁₂ و مقدار کمی بلورهای VSB-5 حاصل شد، امـا در مقادیر پایین­تر نیکل فازهای VSB-5 خالص به­وجود آمدند و فازهای دیگر ناپدید شدند. زمان سنتز هیدروترمال با نیم ساعت همزدن فراصـوت و یک ساعت تابش­دهی ریزموج از 48 به 24 ساعت کاهش یافت. نانوذرات کروی شکل نیکل فسفات با قطر متوسط 80 نانومتر در حضور قالب دهنده تترا پروپیل آمونیوم هیدروکسید سنتز شدند. همچنین نانوذرات کروی شکل نیکل فسفات با قطر متوسط 90 نانومتر در نسبت حجمی 1 : 1 از پلی اتیلن گلیکول به H₂O و در حضور قالب دهنده2-HETMAOH  تهیه شدند.

الکترودهای خمیر کربن توسط غربال­های مولکولی و نانوذرات نیکل فسفات اصلاح شدند و رفتار الکتروشیمیایی این الکترودهای اصلاح شده با استفاده از ولتامتری چرخه­ای و پالس ولتـامتری تفاضلی مورد مطالعه قرار گرفت. این الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده برای الکتروکاتالیز اکسایش متانول و اندازه­گیری برخی داروها استفاده گردید.

غربال­های مولکولی روی فسفات با استفاده از روی کلرید، فسفریک اسید و 2-HETMAOH به­عنوان قالب دهنده جدید سنتز شدند. ریخت و اندازۀ بلورهای سنتزی با استفاده از همزدن فراصوت مورد بررسی قرار گرفت که ذرات بلوری بزرگتر با اعمال فراصوت حاصل شدند. علاوه بر این، بلورهای میله­ای شکل β−Zn₃(PO₄)₂.4H₂O در حضور اتیلن گلیکول به­عنوان حلال کمکی تهیه شدند.

در فصل هشتم اندازه­گیری همزمان ویتامین B₁₂ (VB₁₂)، متیل­کوبال آمین (MCA) و کوآنزیم B₁₂ (B₁₂Co) توسط روش درجه­بندی چند­متغیره-1 (MVC1) (نظیر مدل­های PLS1،OSC/PLS ، PCR و HLA) با کمترین پیش آماده­سازی نمونه و بدون جداسازی اجزاء نمونه با استفاده از داده­های استـخراج شده از طیف­های UV-Vis انجام شد. بهترین مقدار ضریب همبستگی مربوط به پیش­بینی (R²_Pred) برای VB₁₂ برابر 979_/0 توسط مدل PLS1، برای MCA برابر 995_/0 توسط مدل OSC/PLS و برای B₁₂Co برابر 982_/0 توسط مـدل HLA به­­­دست آمد. همچنین مـقدار کمـینه RMSEP برای VB₁₂، MCA و B₁₂Co به ­ترتیب توسط مدل­های PLS1، OSC/PLS و HLA به­­دست آمد. مـدل­های ساختـه شده برای اندازه­گیری همزمان ویتامین­های فوق در نمونه­های مصنوعی و فرمولاسیون دارویی به­­کار برده شدند. در یک مجموعه آزمایشات دیگر، اندازه­گیری همزمان داروهای پاراستامول (PAR)، فنیل افرین هیدروکلرید (PHE) و کلرو فنیر آمین مالئات (CLP) توسط روش MVC1 (نظیر مدل­های PLS1، PCR و HLA) بدون جداسازی اجزاء نمونه انجام شد. مدل­های ساخته شده برای اندازه­گیری همزمان این داروها در نمونه­های مصنوعی و یک قرص ترکیبی با نام بایولنول کولد فورت به­کار برده شدند. مـقادیر مـیانگین درصد بازیافت خوب برای نمـونه­های مصنوعی و مجهول نشان دهندۀ دقت و صحت خوب مدل­های ساخـته شده برای هر سه دارو می­باشد که مدل­های PLS1، PCR و HLA به­­ترتیب برای داروهای PAR، PHE و CLP بهترین نتایج با کمترین خطای پیش­بینی را ارائه دادند. در مقایسه با کارهای قبلی نظیر روش­های جداسازی، روش MVC1 به­­کار برده شده می­تواند یک روش سـریع، دقیق، صحیح و ارزان برای اندازه­گیری همزمان ترکیبات فوق در فرآیندهای کنترل کیفی معمول در آزمایشگاه­های داروسازی فراهم کنند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

عنوان پایان نامه:

بررسی نظری اثر حضور ناخالصی های لانتانیدی بر روی ساختار الکترونی نانولوله های کربنی(CNT) و نانولوله های BC3،BC2N

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)

فهرست مطالب:

1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………….2

1-2- نانوچیست؟…………………………………………………………………………………….2

1-3- تاریخچه فناوری نانو…………………………………………………………………………….3

1-4-کربن……………………………………………………………………………………………….3

1-5- انواع گونه های کربن……………………………………………………………………………3

1-5-1-گرافیت………………………………………………………………………………………..4

1-5-2- الماس………………………………………………………………………………………..5

1-5-3-فولرن…………………………………………………………………………………………..5

1-5-4-گرافن…………………………………………………………………………………………..6

1-6- ­نانولوله های کربنی…………………………………………………………………………..7

1-7- تاریخچه نانولوله ها…………………………………………………………………………….7

۱-8- انواع نانولوله های کربنی……………………………………………………………………7

1-8-1- نانولوله تک جداره…………………………………………………………………………..8

2-8-2- نانو لوله چند جداره ……………………………………………………………………….8

1-8-3-فولرایت……………………………………………………………………………………….8

1-8-4- تروس یا حلقه ای………………………………………………………………………….8

1-8-5- ساختارهای غیر ایده آل……………………………………………………………………8

1-9- ساختارنانولوله ها……………………………………………………………………………..9

1-9-۱- ساختار هندسی…………………………………………………………………………….9

1-9-2 – ساختارالکترونی…………………………………………………………………………..10

1-10- فیزیکی و شیمیایی نانو لوله­ ها …………………………………………………………..11

1-11- واکنش‌پذیری شیمیایی نانولوله ­های کربنی………………………………………………11

1-12- نانو لوله کربنی- روشهای­تولید………………………………………………………………12

1-12-1- روش تخلیه قوس الکتریکی……………………………………………………………..12

1-12-2- روش فرسایش لیزر……………………………………………………………………….13

1-12-3- رسوب بخار شیمیایی…………………………………………………………………….13

1-13- ویژگی های نانو لوله های کربنی……………………………………………………………14

1-14- کاربردهای نانولوله‌های کربنی……………………………………………………………….16

1-14-1-کابل های برق………………………………………………………………………………..16

1-14-2- حسگرها…………………………………………………………………………………….16

1-14-3-پزشکی……………………………………………………………………………………..17

1-14-4-حافظه­ های ­نانولوله ­ای…………………………………………………………………..17

1-14-5- دیگر کاربردها………………………………………………………………………………..17

فصل دوم مقدمه ای بر شیمی محاسبات

2-1- شیمی محاسباتی……………………………………………………………………………19

2-2- شیمی محاسباتی شامل روشهای مختلف ریاضی در دو مدل تقسیم بندی می شود..19

2-2-1- مدل مکانیک مولکولی……………………………………………………………………..19

2-2-2- مدل مکانیک کوانتومی……………………………………………………………………..20

2-3- تئوری ساختار الکترونی………………………………………………………………………21

2-3-1- روش‌های نیمه تجربی……………………………………………………………………21

2-3-2- روش‌های آغازین (Ab initio)…………………………………………………………21

2-3-3- روشهایی بر پایه نظریه تابعیت چگالی(DFT)………………………………………..21

2-4- مجموعه پایه………………………………………………………………………………….21

2-5- تئوری تابعیت چگالی(DFT)………………………………………………………………….22

2-5-1- قضیه هوهنبرگ – کوهن…………………………………………………………………23

2-5-2- نظریه کوهن – شم………………………………………………………………………..25

2-5-2- تابعیت­های تبادل – همبستگی…………………………………………………………..26

2-6- تقریب های مورد استفاده در محاسباتDFT…………………………………………..

2-6-1- تقریب دانسیته محلی(LDA)……………………………………………………………27

2-6-2- تقریب شیب تعمیم یافته (GGA)……………………………………………………….29

2-6-3- روش پیوستگی آدیاباتیک (ACM)………………………………………………………..30

2-7- پتانسیل مؤثر هسته (ECP)…………………………………………………………………32

فصل سوم اشکال و جداول

3-1- اهمیت نانو لوله های کربنی (CNT)………………………………………………………..35

3-2- برنامه های محاسباتی مورد استفاده…………………………………………………….35

3-3- جزئیات محاسباتی……………………………………………………………………………36

3-4- شکل ساختارهای بهینه شده کمپلکس ها………………………………………………36

3-5- جداول…………………………………………………………………………………………45

فصل چهارم نتایج و بحث

4-1- بررسی نتایج بدست آمده برای کمپلکس [CNT-Ln(H₂O)_n]……………………………..60

4-1-1- بررسی طول پیوندی و انرژی برهمکنش کمپلکس[CNT-Ln(H₂O)_n] ………………..60

4-1-2- بررسی هدایت الکتریکی کمپلکس [CNT-Ln(H₂O)_n]………………………………….62

4-1-3- بررسی نتایج بدست آمده از آنالیز QTAIM در کمپلکس [CNT-Ln(H₂O)_n]………….66

4-1-4- بررسی نتایج بدست آمده از آنالیز NBO در کمپلکس [CNT-Ln(H₂O)_n]………………68

4-2- بررسی نتایج کمپلکس [CNT-Ln(H₂)_n]……………………………………………………..70

4-2-1- بررسی طول پیوندی و انرژی برهمکنش برای کمپلکس  [CNT-Ln(H₂)_n]…………….70

4-2-2- بررسی هدایت الکتریکی کمپلکس  [ CNT-Ln(H₂)_n]…………………………………..72

4-2-3- نتایج بدست آمده از آنالیز QTAIM در کمپلکس [CNT-Ln(H₂)n]………………………..75

4-2-4- نتایج آنالیز NBO در کمپلکس [CNT-Ln(H₂)_n]………………………………………………76

4-3- بررسی ناخالصی اتم لانتانیدی در نانولوله های BC3, BC2N…………………………..

4-3-1- بررسی ناخالصی اتم لانتانیدی در هدایت الکتریکی نانولوله BC3…………………..

4-3-2- بررسی ناخالصی اتم لانتانیدی در هدایت الکتریکی نانولوله BC2N……………….

4-4- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………..84

4-5- پیشنهادات………………………………………………………………………………………84

منابع…………………………………………………………………………………………………..85

چکیده:

در این پایان نامه، به بررسی نظری اثر حضور ناخالصیهای لانتانیدی بر روی ساختار الکترونی نانولوله­های کربنی(CNT)  و نانولوله­های BC3،BC2N  پرداخته شده است. همچنین اثر کاتیونهای لانتانیدی (La³⁺,Eu³⁺,Lu³⁺) دکره شده در فرآیند جذب H₂O و  H₂در کمپلکس­های [CNT-Ln(H₂O)_n] و
 [CNT-Ln(H₂)_n] بررسی گردیده است. محاسبات شیمی کوانتومی در سطح نظریه تابعیت چگالی، برای این کمپلکس­ها با استفاده از روش محاسباتی B3LYP و از مجموعه پایه ECP/7s 6p 5d برای اتمهای لانتانیدی و هم چنین از مجموعه پایه 6-31G* برای سایر اتم­ها انجام شده است. انرژی برهمکنش، آنالیز اتم­ها در مولکولها(AIM)  و آنالیز اوربیتال­های طبیعی پیوندی (NBO) در کمپلکس­های [CNT-Ln(H₂O)_n] و [CNT-Ln(H₂)_n] مطالعه شده­اند. با جایگزین کردن کاتیون لانتانیوم در کمپلکسهای [BC3-La] و  [BC2N-La] نتایج محاسبات نشان داد که شکاف انرژی نسبت به نانولوله اولیه تغییر یافته و به ترتیب باعث کاهش و افزایش رسانایی در این کمپلکس­ها شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

وزارت علوم تحقیقات و فناوری

دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

دانشکده علوم پایه

گروه شیمی

پایان­ نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته شیمی، گرایش تجزیه

عنوان :

بکار­گیری الکترود­های اصلاح شده با مایعات یونی و نانو­تیوب­ های کربنی برای اندازه­ گیری الکتروتجزیه­ ترکیبات اعتیاد­آور

استاد راهنما:

دکتر بیوک حبیبی

استاد مشاور :

دکتر زهرا ایازی

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)

فهرست مطالب:

چکیده فارسی…………………………………………………………………………………………………………یک         

فصل اول: پیش‌زمینه پژوهش

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………… 1

1-2- حسگرها­ی شیمیایی………………………………………………………………………………………………. 2   

1-2-1- حسگرهای گرمایی…………………………………………………………………………………………. 3

1-2-2- حسگرهای جرمی………………………………………………………………………………………….. 4

1-2-3- حسگرهای الکتروشیمیایی………………………………………………………………………………… 4

1-3- الکترودهای کربنی………………………………………………………………………………………………… 6

1-4- الکترودهای کربن ­سرامیک………………………………………………………………………………………. 6

1-4-1- فرآیند سل-ژل………………………………………………………………………………………………. 7

1-5- الکترودهای اصلاح شده­ی شیمیایی…………………………………………………………………………… 8

1-5-1- روش­های بر پایه تشکیل پیوند کووالانسی……………………………………………………………. 9

1-5-2- روش­های بر پایه جذب سطحی برگشت­ناپذیر……………………………………………………. 10

1-5-3- پوشش الکترود­ها با فیلم­های پلیمری………………………………………………………………… 11

1-5-4- تجمع­های سازمان یافته………………………………………………………………………………….. 11

1-5-5- اصلاح الکترود­ها با نانو­مواد……………………………………………………………………………. 12

1-6- نانولوله­های کربنی……………………………………………………………………………………………….. 12

1-6-1- روش­های تولید نانو­لوله­های کربنی……………………………………………………………………. 16

1-6-2- ویژگی­ها و خصوصیات نانولوله­های کربنی…………………………………………………………. 17

1-6-3- کاربرد نانولوله­های­ کربنی در شیمی تجزیه………………………………………………………….. 20

1-7- مایعات یونی……………………………………………………………………………………………………… 20

1-7-1- ساختار مایعات یونی…………………………………………………………………………………….. 21

1-7-2- خواص فیزیکی و شیمیایی مایعات یونی……………………………………………………………. 22

1-7-3- سطوح اصلاح شده با مایعات یونی…………………………………………………………………… 23

1-7-4- کاربرد مایعات یونی در الکتروشیمی…………………………………………………………………. 28

1-8- الکترودهای اصلاح شده با هیبرید نانو­لوله­های کربنی و مایعات یونی……………………………….. 29

1-9- معرفی ترکیب مورد مطالعه……………………………………………………………………………………. 30

1-9-1- مورفین……………………………………………………………………………………………………… 30

1-9-2- اهمیت اندازه­گیری مورفین……………………………………………………………………………… 33

1-9-3- فنیل­افرین و اهمیت اندازه­گیری آن…………………………………………………………………… 33

1-10- اهداف پژوهشی کار حاضر………………………………………………………………………………….. 34

فصل دوم: مواد و روشها

2-1- مواد شیمیایی……………………………………………………………………………………………………… 36

2-2- وسایل و تجهیزات………………………………………………………………………………………………. 36

2-3- الکترودها………………………………………………………………………………………………………….. 37

2-4- روش تهیه الکترودهای کار……………………………………………………………………………………. 37

2-4-1- چگونگی تهیه CCE برهنه……………………………………………………………………………… 37

2-4-2- تولید الکترودهای کربن سرامیک اصلاح شده با MWCNT و IL……………………………… 38

2-5- الکترولیت‌ها………………………………………………………………………………………………………. 38

فصل سوم: نتایج و بحث

3-1- بررسی خواص الکتروشیمیایی الکترود کربن سرامیک (CCE)……………………………………….. 40

3-1-1- بررسی مورفولوژی سطحی الکترود کربن سرامیک……………………………………………….. 41

3-1-2- بررسی خواص الکترود­های کربن سرامیک اصلاح شده………………………………………….. 42

3-1-2- الف- الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند دیواره…………………. 42

3-1-2- ب- الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند دیواره و مایع یونی ….. 43

3-1-3- بررسی تاثیر الکترولیت حامل و pH بر روی رفتار الکتروشیمیایی الکترود/MWCNT/CCE/IL…….

3-1-4- بررسی خواص الکتروشیمیایی الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانوتیوب­ کربنی چند دیواره و مایع یونی (IL/MWCNT/CCE)…45

3-1-5- مطالعه رفتار الکتروشیمیاییCCE/IL/MWCNT توسط [K ₃Fe(CN)₆]………………………. 46

3-1-6- بررسی پایداری IL/MWCNTs/CCE در قبال چرخه پتانسیل و زمان……………………….. 48

3-2- کاربرد الکترود اصلاح شده با IL/MWCNT…………………………………………………………..

3-2-1- الکتروکاتالیز مورفین……………………………………………………………………………………… 49

3-2-1-1- تاثیر pH  بر رفتار الکتروشیمیایی مورفین…………………………………………………… 50

3-2-1-2- تاثیر سرعت روبش پتانسیل…………………………………………………………………….. 53

3-2-1-3 – اندازه­گیری مورفین……………………………………………………………………………….. 54

  3-2-1-3- الف- ولتامتری چرخه­ای…………………………………………………………………….. 55

3-2-1-3- ب- پالس ولتامتری تفاضلی…………………………………………………………………. 56

3-3- ­­ اندازه گیری همزمان مورفین و فنیل­افرین…………………………………………………………………. 57

3-3-1- الکترواکسیداسیون فنیل افرین در سطح MWCNT/CCE/IL……………………………………….

3-3-1-1- تاثیر pH بر رفتار الکتروشیمیایی فنیل­افرین……………………………………………………… 59

3-3-1-2- تاثیر سرعت روبش پتانسیل………………………………………………………………………… 60

3-3-1-3- اندازه­گیری فنیل­افرین………………………………………………………………………………… 61

3-3-2- اکسایش ­الکتروشیمیایی مورفین و فنیل­افرین در روی الکترود IL/ MWCNT/CCE………………

3-3-3- اندازه­گیری همزمان در حضور غلظت ثابتی از مورفین…………………………………………….. 64

3-3-4- اندازه­گیری همزمان در حضور غلظت ثابتی از فنیل­افرین……………………………………….. 65

3-3-5- اندازه­گیری همزمان مورفین و فنیل­افرین همراه با تغییر غلظت هر دو ترکیب………………. 65

3-4- نتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………….. 67

3-5- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………….. 68

منابع………………………………………………………………………………………………………………… 69

چکیده:

در بخش اول این کار پژوهشی، نانوتیوب کربن چند دیواره (MWCNT ) و مایع یونی(IL) روی سطح الکترود کربن سرامیکی که بوسیله­ روش سل- ژل تهیه شده بود، نشانده شد. فرآیند نشاندن بوسیله قطره­گذاری سوسپانسیونی از MWCNT/IL در دی متیل فرم آمید بر روی سطح الکترود ساخته شده صورت گرفت. در ادامه خواص الکتروکاتالیزی الکترود کربن سرامیک­ اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند­دیواره (CNT/CCE) و الکترود کربن­سرامیک اصلاح شده با نانولوله­های کربنی چند­دیواره و مایعات یونی (IL/CNT/CCE) با الکترود کربن سرامیک اصلاح نشده(CCE) مقایسه شده است. 

در بخش دوم این کار، رفتار الکتروشیمیایی مورفین و فنیل­افرین روی CCE، MWCNT/CCE و IL/CNT/CNT بررسی شد؛ ولتاموگرام چرخه­ای این دو ترکیب نشان می­دهد که جریان پیک اکسیداسیون آنها روی MWCNT/CCE/IL از جریان مربوط به MWCNT/CCE وCCE برهنه بزرگتر است، که از خصوصیات کاتالیتیکی بهتر نانوکامپوزیت حاصل از ­استفاده­ی همزمان MWCNT و  IL ناشی می­شود. نتایج حاصل از این مطالعات نشان می­دهد، که این الکترود می­تواند به عنوان حسگری مناسب، برای اندازه گیری مورفین و فنیل­افرین به کار رود. اندازه­گیری دو ترکیب ذکر شده به دو روش CV و پالس ولتامتری تفاضلی (DPV) انجام شد وحد تشخیص برای این دو گونه محاسبه شد.

 در پایان، اندازه­گیری همزمان مورفین و فنیل­افرین با استفاده از الکترود MWCNT/CCE/IL انجام شد و نشان داده شد که دو ترکیب مورد نظر بدون مزاحمت یکدیگر در ترکیبات مختلف قابل اندازه­گیری­ اند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه‌ کردستان

دانشکده علوم پایه

گروه شیمی

پایان نامه کارشناسی‌ ارشد رشته شیمی گرایش تجزیه

عنوان:

به کارگیری N-گرافن دوپه شده با نانوذرات پلاتین و نانو کامپوزیت Pt-Fe در سنجش­های الکتروشیمیایی و تبدیلات انرژی

استاد راهنما:

پروفسورعبدالله سلیمی

استاد مشاور:

دکتر دکتر رحمان حلاج

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)

فهرست مطالب:

فصل اول : مقدمه و تئوری

1-1 الکتروشیمی تجزیه……………………………………….. 1

1-1-1 اهمیت و مزایای روشهای الکتروشیمیایی…………… 2

1-2 الکترود………………………………………………………. 4

1-2-1 الکترودهای کربن……………………………………….. 4

1-2-1-1 الکترود کربن شیشه ­ای…………………………….. 5

1-2-1-2 الکترودهای فیبرکربنی………………………………. 6

1-2-1-3 الکترودهای خمیرکربن………………………………. 6

1-2-2 فعال­سازی سطح الکترود و انواع آن…………………… 7

1-2-2-1 پولیش دادن………………………………………….. 7

1-2-2-2 فعال­سازی حرارتی…………………………………… 7

1-2-2-3 فعال­سازی لیزری…………………………………….. 8

1-2-2-4 فعال­سازی با امواج صوتی- رادیویی……………….. 7

1-2-2-5 فعال­سازی با حلال…………………………………… 8

1-3 الکترودهای اصلاح­شده…………………………………… 8

1-3-1الکترودهای اصلاح­شده شیمیایی(CME) ……………..8

1-3-2 تهیه الکترودهای اصلاح شده…………………………. 10

1-3-3 انواع روش­های شیمیایی اصلاح سطح الکترودها ……10

1-3-3-1اصلاح الکترود توسط ترکیبات نانوساختار …………..10

1-3-3-2 اصلاح الکترودها توسط تک لایه­ های خود انباشته…10

1-3-3-3 اصلاح سطح الکترودها توسط روش سل- ژل……… 12

1-3-3-4 اصلاح الکترودها توسط مواد پلیمری……………….. 12

1-4 فناوری نانو…………………………………………………. 14

1-5 نانوساختارها………………………………………………. 14

1-5-1 نانوذرات………………………………………………….. 14

1-5-2 عملکرد نانوذرات در الکتروشیمی…………………….. 15

1-5-2-1 تثبیت زیستمولکول ها در سطح الکترود………….. 16

1-5-2-2 کاتالیز واکنش­های الکتروشیمیایی…………………. 16

1-5-2-3 تسریع انتقال الکترون……………………………….. 16

1-5-2-4 نشانه‌گذاری زیست­مولکول­ها …………………………16

1-5-2-5 نانوذرات به عنوان واکنش­گر عمل می­کنند…………. 16

1-5-3 سیستم دوفلزی-آلیاژی نانوذرات……………………. 18

1-6 حسگرها………………………………………………….. 19

1-6-1 حسگرهای الکتروشیمیایی………………………….. 20

1-6-2 خصوصیات حسگرها …………………………………..21

1-7 گرافن………………………………………………………. 21

1-7-1 گرافن تقویت شده ……………………………………..23

1-8 پلاتین……………………………………………………… 23

1-8-1الکتروکاتالیست آلیاژی پلاتین…………………………. 24

1-9 پیل سوختی………………………………………………. 25

1-9-1 مزایای پیل سوختی…………………………………… 27

1-9-2 انواع پیل های سوختی……………………………….. 27

1-9-3 غشاهای تبادل پروتون بری کاربرد در پیل سوختی…..29

1-10 اهداف پروژه حاضر……………………………………….. 31

فصل دوم: مواد و تجهیزات مورد استفاده، سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت­ها و جزئیات روش­ها وآزمایش­های انجام شده

2-1 مواد شیمیایی مورد استفاده……………………………. 33

2-2- دستگاه­های مورد استفاده……………………………… 34

2-3- سنتز Pt/N-Gr…………………………………………….

2-4- روش تهیه الکترودهای کربن شیشه­ای اصلاح­شده با گرافن دوپه­شده با نیتروژن و پلاتین (Pt/N-Gr)…36

2-4-1- آماده سازی الکترود…………………………………… 36

2-4-2- اصلاح الکترود GC با گرافن……………………………. 36

2-5- سنتزنانوذرات دوتایی Pt-Fe……………………………..

2-5-1 اصلاح الکترود GC بانانوذرات Pt-Fe…………………….

فصل سوم: بحث و نتیجه گیری

3-1 بررسی رفتار الکتروشیمیایی هیدرازین روی الکترود کربن شیشه­ا­ی اصلاح­شده با گرافن دوپه­شده با نیتروژن و پلاتین….40

3-1-1-مقدمه………………………………………………….. 40

 3-1-2 بهبود پاسخ الکترود کربن شیشه­ای توسط اصلاح با نانو کامپوزیت Pt/N-Gr…….

3-1-3 بررسی اثر غلظت هیدرازین در رفتار الکتروکاتالیزوری الکترود اصلاح­شده با نانوکامپوزیت Pt/N-Gr……..

3-1-4  محاسبه حدتشخیص، حساسیت، و محدوده خطی الکترد اصلاح­شده با استفاده ازروش آمپرومتری….43

3-1-5 بررسی میزان پایداری پاسخ الکتروکاتالیزوری الکترود GC-Pt/N-Gr برای اکسیداسیون هیدرازین…….46

3-1-6 بررسی اثر سرعت روبش پتانسیل………………. 47

3-1-7 بررسی انتخاب­پذیری الکترود اصلاح­شده………….. 48

3-1-8 کاربرد تجزیه­ای الکترود………………………………. 49

3-1-9 نتیجه ­گیری…………………………………………… 52

 بخش دوم: طراحی پیل زیست سوختی گلوکز/اکسیژن…53

3-2-1 اکسیداسیون الکتروشیمیایی گلوکز با استفاده از الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با نانوذراتFe-Pt

3-2-2 به کارگیری نانوکامپوزیت Pt/N-Gr برای احیای اکسیژن….53

3-2-3 به کارگیری الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با نانوذرات Fe-Pt به عنوان آند پیل زیستی سوختی…54

3-2-3-1 بهبود پاسخ الکترود کربن شیشه­ای اصلاح با نانو ذرات  Fe-Pt نسبت به الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با کربن-پلاتین تجاری برای اکسیداسیون گلوکز…………………54

3-2-3-2 بررسی اثر غلظت گلوکز در رفتار الکتروکاتالیزوری الکترود اصلاح­شده با نانو ذراتFe-P……

3-2-3-3 محاسبه سطح فعال آند (الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با نانوذرات Fe-Pt)….56

3-2-3-4 بررسی پایداری الکترود اصلاح­شده با نانوذرات Fe-Pt…….

3-2-3-5 بررسی اثر مزاحمت اکسیژن برای اندازه­ گیری گلوکز در آند……58

3-2-4 به­کارگیری الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با/N-Gr  Pt به عنوان کاتد پیل  زیست­ سوختی…..58

3-2-4-1 بهبود پاسخ الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با نانو کامپوزیت  Pt/N-Gr نسبت به الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با کربن-پلاتین تجاری برای احیای اکسیژن………58

3-2-4-2 محاسبه سطح فعال کاتد (الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با Pt/N-Gr)…..60

3-2-4-3 بررسی مکانیسم احیای الکتروکاتالیزوری اکسیژن به روش ولتامتری هیدرودینامیک….61

3-2-4-4 بررسی پایداری الکترود اصلاح­شده با Pt/N-Gr………….

3-2-5کاربرد آند و کاتد طراحی شده جهت ساخت پیل زیست­سوختی گلوکز/ اکسیژن…..63

3-2-5-2 آماده سازی غشای نافیونی……………………….. 64

3-2-5-3 نتایج حاصل از بستن پیل گلوکز/ اکسیژن……….. 64

3-2-5-4 نتیجه­ گیری……………………………………………67

چکیده:

از میان روش­های متنوعی که برای تعیین کمی آنالیت­ها توسعه داده شده­اند روش­های الکتروشیمیایی به دلیل سادگی و حساسیت بالا دارای کاربردهای بسیار زیادی هستند اما اغلب واکنش اکسیداسیون و احیای مستقیم آنالیت در سطح الکترود معمولی، برگشت­ناپذیر بوده و نیاز به اضافه ولتاژ بالایی دارند. نانومواد به عنوان گزینه­های بسیار عالی برای اصلاح الکترودها معرفی شده­اند، بنابراین در این کار نانوکامپوزیت­های جدیدی ساخته شد و از آن­ها برای ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی استفاده شد.

در قسمت اول کار برای اولین بار الکترود اصلاح­شده با نانو کامپوزیت Pt/N-Gr به طور موفقیت آمیز برای اندازه­گیری هیدرازین در پتانسیل­های کاهش یافته بکار گرفته شد. الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با    Pt/N-Gr فعالیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی نسبت به اکسیداسیون هیدرازین در اضافه پتانسیل کاهش یافته نشان می­دهد(4/0- ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl در محلول بافر فسفات با pH 9 ).  فعالیت الکتروکاتالیزی الکترود اصلاح­شده در برابر هیدرازین به وسیله ولتامتری چرخه­ای ارزیابی شد. برای دستیابی به بهترین پارامترهای کاتالیتیکی مانند حد تشخیص و گستره دینامیک خطی تکنیک آمپرومتری هیدرودینامیک مورد استفاده قرار گرفت و گستره­ی دینامیکی 1/0 تا 555 میکرومولار با حدتشخیص 66 نانومولار و حساسیت694/0 برای هیدرازین در الکترود اصلاح­شده با نانوکامپوزیت Pt/N-Gr به­دست آمد. سپس، انتخاب­پذیری الکترود اصلاح­شده، در حضور گونه­های خارجی مختلف موجود در محلول آنالیت، آزمایش شد. نتایجِ حاصل، نشان دهنده­ی انتخاب­پذیری قابل قبول برای این الکترود می­باشد. در ضمن از آن­جا که هیدرازین یکی از سوخت­های بکار رفته در طراحی پیل­های سوختی است، این الکترود می­تواند به عنوان آند در پیل­های سوختی بکار گرفته شود. در نهایت، کاربرد موفقیت­آمیز الکترود در نمونه حقیقی (آب بویلر) مورد بررسی قرار گرفت و صحت قابل قبولی به­دست آمد.

در قسمت دوم این پروژه، از الکتروکاتالیست نانوذرات آلیاژی Fe-Pt استفاده شد که قابلیت کاتالیزوری آن برای اکسیداسیون گلوکز در محلول بافر فسفات با 7=pH بسیار زیاد است و به طور قابل توجهی شدت جریان اکسیداسیون را افزایش داد.

الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده باPt/N-Gr  فعالیت الکتروکاتالیزوری خوبی برای احیای اکسیژن نشان داد. بنابراین پیل زیستی گلوکز/اکسیژن را با بکارگیری الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با نانوکامپوزیت  Pt/N-Gr  به عنوان کاتد و الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با نانوذرات آلیاژی  Fe-Pt به عنوان آند طراحی شد.

پتانسیل پیل فوق mV700 ، دانسیته جریان mA.cm^-2 31/0و توان خروجیmW.cm^-2  85 به دست آمد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی 

واحد دامغان

پایان نامه کارشناسی ارشد

شیمی گرایش آلی

عنوان:

پلی(آمید-اتر)های آروماتیک جدید فلوئوردار: سنتز و مطالعه بر روی گرانروی محلول، حل پذیری، گرماتابی و بلورینگی

استاد راهنما :

دکتر حسین بهنیافر

استاد مشاور:

دکتر آقاپور

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)

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………………………………………………….1    

مقدمه……………………………………………………………………………………………………….2

فصل اول : کلیات و مروری بر پژوهش‌های اخیر

1-1-پلی‌آمیدهای آروماتیک با عملکرد بالا………………………………………………………………3

1-2-پلی‌آمیدهای آروماتیک تجاری………………………………………………………………………..4

1-3-عوامل موثر در بهبود فرایندپذیری پلی‌آمیدها……………………………………………………….7

1-4-کاربرد پلی‌آمیدهای آروماتیک………………………………………………………………………11

1-5-روش های سنتز پلی‌آمیدهای آروماتیک…………………………………………………………..13

1-5-1- سنتز در محلول‌های با دمای پایین……………………………………………………………..13

1-5-2- سنتز در محلول‌های با دمای بالا……………………………………………………………….16

1-5-3- روش های دیگر پلیمریزاسیون…………………………………………………………………..19

1-6- مروری بر پژوهش های اخیر……………………………………………………………………….20

1-6-1- پلی‌آمیدهای آروماتیک حاوی گروههای CF₃ …………………………………………………

1-6-2- پلی‌آمیدهای آروماتیک حاوی گروههای نفتالن……………………………………………….38

1-7-هدف پژوهش جاری………………………………………………………………………………….44

فصل دوم: فصل تجربی

2-1- مواد شیمیایی………………………………………………………………………………………..45

2-2- دستگاهوری………………………………………………………………………………………….45

2-3- سنتز مونومر…………………………………………………………………………………………46

  2-3-1- سنتز 5،1- ‌بیس‌(2-نیترو-4-تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BNFPN)……………………46

  2-3-2- سنتز 5،1- ‌بیس‌(2-آمینو-4-تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BAFPN)……………………47

2-4- سنتز پلی‌(آمید-اتر)ها………………………………………………………………………………48

2-5- تعیین حل پذیری پلیمرها……………………………………………………………………………48

2-6- تعیین گرانروی درونی محلول پلیمرها…………………………………………………………49

2-7- سایر آنالیزها……………………………………………………………………………………….49

فصل سوم: نتایج و بحث

3-1- سنتز مونومر………………………………………………………………………………………..50

  3-1-1- سنتز5،1- بیس( 2- نیترو-‌4-‌تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BNFPN)………………….50

  3-1-2- سنتز5،1- بیس(2- آمینو-4-‌تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BAFPN)…………………..54

3-2- سنتز پلی(آمید-اتر)ها…………………………………………………………………………….59

3-3- بررسی برخی خواص پلیمرها…………………………………………………………………….64

فصل چهارم: نتیجه گیری

4-1- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………..70

پیوست…………………………………………………………………………………………………..71

فهرست منابع…………………………………………………………………………………………..74

چکیده:

دسته‌ی جدیدی از پلی(آمید-اتر)های فلوئوردار کاملا آروماتیک، بوسیله پلیمریزاسیون تراکمی مستقیم یک دی آمین بر پایه نفتالن به نام 5,1- بیس(2-آمینو-4-تری­فلوئورومتیل­فنوکسی)نفتالن (BAFPN) با چهار دی اسید مختلف شامل ترفتالیک اسید(TPA)، ایزوفتالیک اسید (IPA)، 2،5-پیریدین دی کربوکسیلیک اسید(2,5-PDA)  و 6،2-پیریدین دی کربوکسیلیک اسید (2,6-PDA) با موفقیت سنتز شدند و تاثیر حضور گروههای فلوئوردار CF₃ و حلقه های صلب نفتالن بر خواص پلیمرها از قبیل حل پذیری، بلورینگی و پایداری گرمایی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار مونومر و پلیمرهای سنتز شده توسط طیف سنجی FT-IR و NMR بررسی و تایید شدند. میزان بلورینگی پلیمرها با مطالعاتXRD  بررسی شد که نتایج حاصل نشان داد گروههای CF₃ متصل به زنجیره ها نظم ساختاری پلیمرها را به مقدار زیادی مختل کرده و منجر به کاهش بلورینگی شده است. همچنین پلیمرها از حل پذیری خوبی در حلال های آلی برخوردار بودند. بررسی مورفولوژی پلیمرها بوسیله تصاویر SEM به وضوح نشان داد که ساختار ماکرومولکولها به صورت میکروپلیت بودند. ترموگرام TGA پلیمرBAFPN/2,6-PDA  ، نشان داد که این پلی(آمید-اتر) دارای پایداری گرمایی بسیار خوبی است. همچنین مقدار T_g این پلیمر نیز با استفاده از نمودار DSC تعیین و مشخص شد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه فردوسی مشهد

دانشکده دامپزشکی

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد بیوشیمی بالینی

عنوان:

تاثیر عصاره گیاه موسیر Allium hirtifolium بر برخی فاکتورهای بیوشیمیایی و بافت پانکراس، کبد و کلیه رت های صحرایی نر دیابتیک ناشی از تزریق استرپتوزوتوسین

استاد راهنما:

دکتر حمیده قدرتی آزادی

دکتر احمد رضا موثقی

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)

فهرست مطالب:

مقدمه……………………………………………………………………………………………….1

فصل اول: کلیات و مروری بر تحقیقات انجام شده

1-1- کلیات……………………………………………………………………………………………3

1-1-1- دیابت…………………………………………………………………………………………3

2-1-1- تاریخچه دیابت………………………………………………………………………………..3

1-2- تعریف دیابت……………………………………………………………………………………5

1-2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………..5

1-2-2- طبقه بندی دیابت…………………………………………………………………………..6

1-2-2-1- دیابت نوع یک …………………………………………………………………………..7

1-2-2-1-1- اپیدمیولوژی …………………………………………………………………………….7

1-2-2-1-2- پاتوفیزیولوژی ……………………………………………………………………………8

1-2-2-2- دیابت شیرین نوع دو …………………………………………………………………….9

1-2-2-2-1- اپیدمیولوژی و پاتوفیزیولوژی ………………………………………………………….9

1-2-2-3- دیابت حاملگی…………………………………………………………………………….9

1-2-2-4- دیابت نوع 5/1 ……………………………………………………………………………10

1-2-2-5- برخی دیگر از اشکال خاص دیابت ………………………………………………………10

1-3- آزمایش های  متداول برای تشخیص دیابت …………………………………………………11

1-4- مدل های تجربی ایجاد دیابت ……………………………………………………………….. 11

1-5- استرپتوزوتوسین ……………………………………………………………………………..12

1-5-1- ترکیب و ساختار شیمیایی استرپتوزوتوسین …………………………………………….12

1-5-2- مکانیسم اثر استرپتوزوسین ………………………………………………………………13

1-6- دیابت و عوارض آن …………………………………………………………………………….14

1-6-1- عوارض حاد …………………………………………………………………………………..14

1-6-1-1- کتواسیدوز دیابتی ………………………………………………………………………..14

1-6-1-2- سندروم هایپراسمولار غیرکتونی ……………………………………………………… 15

1-6-2- عوارض مزمن………………………………………………………………………………….16

1-6-2-1- عوارض میکروواسکولار ………………………………………………………………….. 16

1-6-2-1-1- رتینوپاتی ……………………………………………………………………………… 16

1-6-2-1-2- نفروپاتی…………………………………………………………………………………..17

1-6-2-1-3- نوروپاتی………………………………………………………………………………….18

1-6-2-2- عوارض ماکروواسکولار ………………………………………………………………….. 18

1-7- کبد ……………………………………………………………………………………………… 18

1-7-1- تست های عملکردی کبدی ………………………………………………………………. 19

1-7-1-1- موارد استفاده از تست های آسیب کبدی LFTs …………………………………..

1-7-1-2- محدودیت های LFTs …………………………………………………………………..

1-7-1-3- دسته بندی تست های عملکرد کبد …………………………………………………… 20

1-8- آلانین آمینوترانس………………………………………………………………………………. 20

 1-9- آسپارتات ترانس آمیناز  ……………………………………………………………………… 21

1-9-1- عوامل تداخل کننده در اندازه گیریALT و AST …………………………………………

1-10- آلکالن فسفاتازALP …………………………………………………………………………

1-11- درمان گیاهی دیابت ……………………………………………………………………….. 23

1-11-1- چای سبز …………………………………………………………………………………. 23

1-11-1-1- ترکیب شیمیایی و خواص دارویی چای سبز ……………………………………….. 23

1-11-1-2- مکانیسم اثر چای سبز ……………………………………………………………….. 24

1-12- شنبلیله ………………………………………………………………………………………. 24

1-12-1- خواص دارویی شنبلیله ………………………………………………………………….. 25

1-12-2- مکانیسم اثر شنبلیله ……………………………………………………………………. 25

1-13-  کلپوره ………………………………………………………………………………………. 26

1-13-1- ترکیب شیمیایی و خواص دارویی کلپوره …………………………………………….. 26

1-13-2- مکانیسم اثر کلپوره ……………………………………………………………………… 26

1-14- موسیر‎  ……………………………………………………………………………………. 

1-14-1-  طبقه‌بندی علمی ………………………………………………………………………… 27

1-14-2- خواص دارویی موسیر …………………………………………………………………….. 29

1-15- بافت پانکراس ………………………………………………………………………………….. 30

1-15-1- سلول های آلفا …………………………………………………………………………….. 31

1-15-2- سلول های بتا …………………………………………………………………………….. 31

1-15-3- سلول های دلتا …………………………………………………………………………… 31

1-15-4- سلول های C …………………………………………………………………………….

1-15-5- سلول های F …………………………………………………………………………….

1-16- هورمون های تولید شده در بخش درون ریز …………………………………………….. 32

1-16-1- انسولین …………………………………………………………………………………… 32

1-16-1-1- ساختمان شیمیایی انسولین ………………………………………………………… 33

1-17- کلیه …………………………………………………………………………………………… 34

1-17-1- ساختمان کلیه …………………………………………………………………………….. 34

1-17-1-1-  کورتکس ………………………………………………………………………………… 35

1-17-1-2-  مدولا …………………………………………………………………………………… 35

1-17-1-3- نفرون …………………………………………………………………………………….. 35

فصل دوم: مواد و روش ها

2-1- وسایل و مواد مورد استفاده در آزمایش های بیوشمیایی و پاتولوژی ………………….. 38

2-2 حیوانات مورد آزمایش و محل نگهداری آنها ………………………………………………….39

2-3- عصاره گیری …………………………………………………………………………………… 40

2-4 طرح آزمایش و نمونه گیری ……………………………………………………………………. 40

2-5- خون گیری و اندازه گیری برخی فاکتورهای بیوشیمیایی ………………………………… 41

2-5-1- اندازه گیری قند خون ………………………………………………………………………. 41

2-6- مطالعات بافت شناسی ……………………………………………………………………..41

2-6-1- پاساژ بافت ……………………………………………………………………………….. 41

2-6-1-1- ثابت کردن …………………………………………………………………………… 41

2-6-1-2- آبگیری ………………………………………………………………………………… 41

2-6-1-3- آغشتگی با پارافین …………………………………………………………………… 42

2-6-1-4- قالب گیری ……………………………………………………………………………… 42

2-6-2- تهیه مقاطع بافتی ………………………………………………………………………..42

2-6-2-1- برش گیری ………………………………………………………………………………. 42

2-6-3- رنگ آمیزی …………………………………………………………………………………… 43

2-6-3-1- رنگ آمیزی هماتوکسلین- ائوزین ……………………………………………………. 43

2-6-4- چسباندن برش روی لام ……………………………………………………………….. 44

2-6-5-عکس برداری ………………………………………………………………………………… 44

2-7- درجه بندی فاکتورهای مورد بررسی در نمونه ها …………………………………………… 45

2-8- روش انجام آنالیزهای آماری …………………………………………………………………. 45

فصل سوم: نتایج

3-1- نتایج حاصل از آزمایشات بیوشیمیایی ……………………………………………………. 48

3-1-1- مقایسه وزن ………………………………………………………………………………… 48

3-1-2- مقایسه گلوکز ………………………………………………………………………………. 50

3-1-3- مقایسه انسولین …………………………………………………………………………… 54

3-1-3-1- جهت مقایسه انسولین در گروهها …………………………………………………… 54

3-1-4- مقایسه ALT ……………………………………………………………………………….

3-1-5-مقایسه AST ……………………………………………………………………………….

3-1-6- مقایسه ALP ………………………………………………………………………………

3-2- نتایج حاصل از مشاهدات پاتولوژیک ……………………………………………………….. 67

3-2-1- بافت پانکراس …………………………………………………………………………….. 78

3-2-1-1 پارامتر پرخونی ………………………………………………………………………….. 78

3-2-1-2 پارامتر کاهش تعداد جزایر …………………………………………………………… 79

3-2-1-3 پارامتر فیبروز ……………………………………………………………………………. 79

3-2-1-4  پارامتر التهاب سلولهای انسولین …………………………………………………… 80

3-2-1-5  پارامتر نکروز سلولهای پانکراس ……………………………………………………… 81

3-2-1-6  پارامتر واکوئلی شدن …………………………………………………………………. 81

3-2-1-7 پارامتر آتروفی…………………………………………………………………………….. 82

3-2-2 بافت کبد ……………………………………………………………………………………. 83

3-2-2-1  پارامتر هایپرپلازی مجاری صفراوی …………………………………………………. 83

3-2-2-2- پارامتر نکروز……………………………………………………………………………… 83

3-2-2-3-  پارامتر واکوئلی شدن ………………………………………………………………… 83

3-2-2-4- پارامتر آماس و تورم سلولی ………………………………………………………… 83

3-2-2-5- پارامتر پرخونی ………………………………………………………………………….. 84

3-2-3- بافت کلیه …………………………………………………………………………………… 84

3-2-3-1- پارامتر کست سلولی ……………………………………………………………….. 84

3-2-3-2-  پارامتر نکروز مجاری ……………………………………………………………….. 84

3-2-3-3-  پارامتر تخریب اپیتلیال مجاری …………………………………………………….. 85

3-2-3-4- پارامتر خونریزی ………………………………………………………………………….. 85

3-2-3-5- پارامتر پرخونی ……………………………………………………………………….. 85

فصل چهارم: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادها

 4-1-بحث و نتیجه گیری …………………………………………………………………………. 87

4-2- پیشنهادها ………………………………………………………………………………….. 91

چکیده:

بیماری دیابت قندی یکی از مهمترین عوامل خطر برای ایجاد برخی بیماری های دیگر محسوب می شود. استفاده از گیاهان دارویی در کاهش گلوکز و برخی از فاکتورهای بیوشیمیایی که در اثر دیابت افزایش می یابند، از اهمیت بالینی زیادی برخوردار است. موسیر با نام علمی Allium hirtifolium  گیاهی بومی سرزمین ایران می باشد. لذا این مطالعه با هدف بررسی خصوصیات ضد دیابتی گیاه موسیر انجام شده است. این مطالعه تجربی بر روی 40 سر رت نر نژاد ویستار به وزن 25± 225گرم انجام گردید که به 4 گروه کنترل مثبت دیابتی، کنترل منفی غیر دیابتی، کنترل دریافت کننده موسیر و گروه دیابتی تحت درمان با گیاه موسیرتقسیم شدند،. دو گروه دریافت کننده موسیر، عصاره این گیاه را روزانه از طریق گاواژ به میزان 3 میلی گرم عصاره به ازای کیلوگرم وزن به مدت 7 هفته دریافت نموده و گروه های کنترل مثبت و منفی نیز به همین میزان آب مقطر از طریق گاواژ روزانه  دریافت کردند. برای دیابتی نمودن رت ها از پودراسترپتوزوتوسین (STZ) به میزان 60 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن رت ها استفاده شد. . میزان گلوکز مرتب اندازه گیری و  تغییرات وزن نیز ثبت می شد. سپس در 4 نوبت از رت ها خونگیری و میزان انسولین، گلوکز و همچنین آنزیم های کبدی آسپارتات آمینو ترانسفراز(AST)، آلانین آمینوترانسفراز (ALT) به روشهای آنزیمی متداول اندازه گیری و گروهها با هم مقایسه شدند. بافت های کبد، کلیه و پانکراس در داخل فرمالین 10% قرار گرفته و بعد از تهیه مقاطع بافتی، از نظر ضایعات بررسی شدند.

یافته ها: وزن در گروه کنترل مثبت دیابتی به طور معنی دار کاهش p<0.05 یافته که در گروه دیابتی تحت درمان این کاهش معنی دار نمی باشد. میزان گلوکز . میزان آنزیم های ALT  و AST نیز کاهش معنی داری را در روز 3 آزمایش و هنگام دیابتی شدن نشان میدهد (p<0.05) اما تفاوت معنی داری در گروه کنترل مثبت وجود ندارد.در بافت پانکراس در برخی از آسیب ها، تفاوت معنی داری در گروه درمان وجود داشت که در بافت کبد و کلیه ضایعات تفاوت معنی داری نداشتند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه ایلام

دانشکده علوم پایه

پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته­ شیمی (تجزیه)

عنوان:

تهیه الکترودهای کربن سرامیکی و  کربن شیشه ای  اصلاح­ شده با نانولوله کربن و مولکول های کروسین، نانو ذرات اکسید روتنیم و مولکول های سلستین بلو و کاربرد آن­ ها در اندازه ­گیری ترکیبات بیولوژی و شیمیایی

استاد راهنما:

دکتر محمود روشنی

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)

فهرست مطالب:

فهرست شکلها………………………………………………………………………………………….. ط

فصل اول (مقدمه­)………………………………………………………………………………………… 1

 1-1-مقدمه………………………………………………………………………………………………. 2

1-2- انواع الکترودهای مورد استفاده در شیمی تجزیه………………………………………………. 3

1-2- 1- الکترودهای جامد……………………………………………………………………………….. 3

1-2-2- الکترودهای مایع………………………………………………………………………………….. 3

1-2-1-1- الکترودهای فلزی………………………………………………………………………………. 3

1-2-1-2- الکترودهای نیمه هادی………………………………………………………………………… 4

1-2-1-3- پلیمرهای هادی…………………………………………………………………………………4

1-2-1-4- الکترودهای کربنی……………………………………………………………………………6

1-3- الکترودهای اصلاح شده و کاربردآنها در شیمی تجزیه………………………………………….. 6

1-3-1- اهداف استفاده از الکترودهای اصلاح شده……………………………………………………. 6

1-3-2- لزوم اصلاح سطوح الکترودی……………………………………………………………………. 6

1-3-3- الکترودهای اصلاح شده شیمیایی……………………………………………………………. 7

1-3-3-1- چگونگی اصلاح سطوح الکترودی…………………………………………………………. 8

1-3-4-دسته بندی الکترودهای اصلاح شده با توجه به کاربرد آنها در روش­های  مختلف آنالیزی…9

1-4- شیمی روتنیم……………………………………………………………………………………. 11

1-4-1کشف   ونامگذاری………………………………………………………………………………. 11

1-4- 2-  خصوصیات فیزیکی……………………………………………………………………………12

1-4-3-خصوصیات شیمیایی…………………………………………………………………………… 12

1-5- شیمی کلریدروتنیم……………………………………………………………………………… 12

1-6-  نانوذرات اکسید روتنیم……………………………………………………………………….. 12

1-7- شیمی نانولوله‌های‌کربن……………………………………………………………………….. 13

1-8- شیمی کروسین……………………………………………………………………………….. 14

1- 9- شیمی تیونین و سلستین……………………………………………………………………. 15

1- 10-  شیمی سل-ژل………………………………………………………………………………. 16

1-10-1-  الکترود های ساخته شده براساس سل-ژل……………………………………………….16

1-11-  الکترود های کربن شیشه ای……………………………………………………………….16

1-12-  فعال سازی سطح الکترود و انواع آن…………………………………………………………17

1-12-1-   روش قرار دادن اصلاحگر بر سطح الکترود………………………………………………..18

1-12-2-  ساختار اصلاح کننده های سطح………………………………………………………….18

1-13- اهداف کار پژوهشی حاضر………………………………………………………………………20

فصل دوم (مروری بر کارهای انجام­شده در زمینه الکترودهای اصلاح­شده،NADHو پریدات)…….21

2-1- مروری بر کارهای انجام شده در زمینه اندازه­گیری ترکیبات مختلف بر پایه الکترودهای اصلاح­شده با لوله کربن و مولکول های کروسین…22

2-2- مروری بر استفاده از نانو ذرات اکسید روتنیم برای اصلاح سطح الکترود………………….22

2-3- مروری بر کارهای انجام گرفته برای تعیین  NADHبه روش الکتروشیمیایی……………… 24

2-4- مروری بر کارهای انجام گرفته برای تعیین پریدات با استفاده از الکترودهای اصلاح­شده…24

فصل سوم (تعیین آمپرومتری نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید اسید با الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانولوله کربن و مولکول های کروسین)……………….26

1-3- مقدمه………………………………………………………………………………………… 27

3-2- بخش تجربی……………………………………………………………………………………28

3-2-1- مواد ومعرف­ها…………………………………………………………………………………28

3-2-2- دستگاه­ها و وسایل مورد نیاز……………………………………………………………..29

3-2-3-  روش تهیه الکترود کربن سرامیک Bare و اصلاح شده با نانولوله کربن به روش سل-ژل…29

3-2-3-1- روش تهیه الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با مولکول های کروسین………….29

3-3- بررسی الکتروشیمی فیلم نانولوله کربن-کروسین تشکیل شده در سطح الکترود……31

3-4- تاثیر استفاده از نانولوله کربن در رفتار الکتروشیمیایی کروسین جذب شده در سطح الکترود…32

3-5- فعالیت الکتروشیمیایی الکترود CCE/CNTs/Cro در سرعت­های روبش مختلف……….33

3-6- محاسبه ضریب انتقال بار و ثابت سرعت انتقال الکترون برای الکترود اصلاح­شده…. 34

3-7- محاسبه غلظت  سطحی کروسین در سطح الکترود…………………………………..36

3-8- بررسی میزان پایداری فیلم کروسین جذب شده  تشکیل شده در سطح الکترود…..36

3-9- بررسی رفتار الکتروشیمیایی فیلم کروسین جذب شده در سطح الکترود در pH های متفاوت….37

3-10- خواص الکتروکاتالیزوری فیلم CNTs/Cro برای اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری NADH…..

3-11- بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانولوله کربن و کروسین در غلظت های متفاوتی از NADH

3-12- محاسبه ثابت سرعت کاتالیزوری برای اکسیداسیون   NADH توسط الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با CNTs/Cro

 3-13-بررسی تاثیر PH محلول روی اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری NADH …………

3-14- تعیین محدوده خطی NADH با الکترود کربن سرامیک اصلاح شده با نانولوله کربن و کروسین…42

3-15- تعیین حساسیت و حد تشخیص الکترود اصلاح­شده برای اندازه‌گیری NADH ……..

3-16- بررسی پایداری پاسخ الکترود اصلاح­شده نسبت به اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری NADH……

3-17- نتیجه ­گیری …………………………………………………………………………46

فصل چهارم (تعیین آمپرومتری پریدات با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانو ذرات اکسید روتنیم)…47

4- 1- مقدمه ……………………………………………………………………………….48

4 -2- بخش تجربی…………………………………………………………………………48

4- 2- 1-  مواد و معرف ها……………………………………………………………48

4-2- 2- دستگاهها و تکنیک‌های اندازه‌گیری……………………………………………49

4-2-3- روش تهیه نانوذرات اکسید روتنیم در سطح الکترود کربن شیشه‌ای…………49

4-2- 4- روش تهیه الکترود اصلاح شده با نانوذرات اکسید روتنیم وسلستین بلو…….51

4-3-  محاسبه سطح موثر الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با نانوذرات اکسید روتنیم…51

4- 4-  بررسی الکتروشیمی فیلم  نانوذرات اکسید روتنیم- سلستین بلو در سطح الکترود کربن شیشه‌ای….52

4-5-  تأثیر استفاده از نانوذرات اکسید روتنیم در رفتار الکتروشیمیایی سلستین بلو جذب شده در سطح الکترود…53

4-6-  فعالیت الکتروشیمیایی الکترود  CB- RuOx/GC در سرعت‌های روبش مختلف… 54

4-7- محاسبه ضریب انتقال بار و ثابت سرعت انتقال الکترون برای الکترود اصلاح شده..56

4-8- محاسبه غلظت سطحی سلستین بلو جذب شده در سطح نانوذرات اکسید روتنیم…57

4- 9-  بررسی میزان پایداری فیلم‌ سلستین بلو تثبیت شده بر سطح نانوذرات اکسید روتنیم…58

4- 10-  بررسی رفتار الکتروشیمیایی فیلم نانو ذرات اکسید روتنیم- سلستین بلو جذب شده در سطح الکترود…58

4-11-  بررسی رفتار الکتروشیمیایی فیلم سلستین بلو جذب شده در سطح الکترود در  PHهای مختلف….60

4- 12- بررسی خواص الکتروکاتالیزوری فیلم RuOx- Celestine blue برای احیای الکتروکاتالیزوری پریدات..61

4-13-  بررسی تاثیرpH محلول روی احیای الکتروکاتالیزوری پریدات……………….  63

4-14-  بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترود GC/RuOx- CB  در غلظت‌های متفاوت…63

4- 15- محاسبه ثابت سرعت کاتالیزوری برای پریدات………………………………..64

4- 16- استفاده از روش آمپرومتری برای اندازه‌گیری پریدات  توسط الکترود کربن شیشه‌ای شده اصلاح شده با فیلم RuOx-  CB و تعیین محدوده کالیبراسیون خطی………..65

 4-17-  تعیین حساسیت و حد تشخیص الکترود GC/RuOx- CB  برای تشخیص پریدات…66

  4- 18-  بررسی پایداری پاسخ الکترود GC/RuOx- CB  برای اندازه‌گیری پریدات…….67

4-19- نتیجه گیری…………………………………………………………………………. 68

فهرست منابع………………………………………………………………………………..69

چکیده:

در بخش اول این پروژه، نوع جدیدی حسگر برای اندازه گیری نیکوتین آمید دی نوکلئوتید اسید (NADH)  با استفاده از تکنیک سل-ژل و اصلاحگر کروسین و نانولوله کربن ساخته شده است. این الکترود اصلاح شده خاصیت الکتروکاتالیزوری خوبی نسبت به اکسیداسیون NADH در pH=7 از خود نشان می دهد. (پتانسیل اکسایش 25/0 ولت نسبت به الکترود مرجع ). از آمپرومتری هیدرودینامیک برای اندازه گیری NADH در سطح الکترود کربن سرامیک اصلاح‌ شده استفاده شد. حد تشخیص ، حساسیت و محدوده کالیبراسیون خطی نسبت به NADH به ترتیب µM 2، nA.µM^-1 4/2، 2-2500 میکرو مولار در زمان پاسخ دهی کمتر از یک ثانیه محاسبه شد.

در بخش دوم این پروژه، یک روش جدید برای اکسیداسیون الکتروکاتالیزوری پریدات با استفاده از الکترود کربن شیشه­ای اصلاح­شده با نانوذرات اکسید روتنیم انجام شده است. نانوذرات اکسید روتنیم نیز به وسیله­ی روش الکتروشیمیایی در سطح الکترود کربن شیشه­ای سنتز شده­اند. حدتشخیص، حساسیت و ثابت سرعت کاتالیزوری الکترود اصلاح­شده برای ^–IO₄ به ترتیب µM 1/6، nA.µM^-1 7/9 و محدوده غلظت خطی تا 4 میلی مولار محاسبه شد. الکترود اصلاح­شده پاسخ الکتروشیمیایی، حساسیت، پایداری و تکرارپذیری خوبی را نشان می­دهد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه‌ کردستان

دانشکده علوم پایه

گروه شیمی

پایان نامه کارشناسی‌ ارشد رشته شیمی گرایش معدنی

عنوان:‌

تهیه و بررسی فعالیت کاتالیزگری نانوکامپوزیت­ های تیتانیوم دی اکسید دوپه شده با تعدادی از عناصر لانتانیدی/ پلی­اکسومتالات

استاد راهنما:

دکتر روشن خوشنوازی

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)

فهرست مطالب:

فصل اول بررسی منابع…………………………………………………….. 1

1-1-مقدمه………………………………………………………………….. 1

1-2-رنگ­های آزو……………………………………………………………….2

1-3- روش­های حذف رنگ………………………………………………….. 3

1-4- معرفی فوتوکاتالیزگر…………………………………………………. 4

1-4-1- تاریخچه…………………………………………………………….. 4

1-4-2- ساز وکار و عملکرد فوتوکاتالیزگرها ……………………………….4

1-4-3- باز‌یابی فوتوکاتالیزگرها……………………………………………. 7

1-4-4- انواع فوتوکاتالیزگر…………………………………………………. 7

1-5- پلی­اکسومتالات­ها……………………………………………………… 10

1-5-1- فعالیت کاتالیزگری پلی­اکسومتالات……………………………… 14

1-5-2- معایب هتروپلی­اکسومتالات­ها به عنوان کاتالیزگر……………….. 15

1-6- نانو تکنولوژی………………………………………………………… 16

1-6-1- روش‌های تهیه­ی نانو ذرات……………………………………… 17

1-6-2- نانو کاتالیزگرها……………………………………………………. 18

1-6-3- ویژگی های نانوکاتالیزگرها ………………………………………21

1-6-4- نانو فوتوکاتالیزگر…………………………………………………. 22

1-7- اهداف پروژه ………………………………………………………….23

فصل دوم آزمایش­ها و کارهای عملی…………………………………… 24

2-1- مقدمه……………………………………………………………….. 24

2-2- مواد اولیه مورد استفاده……………………………………………. 24

2-3- مشخصات دستگاه­ها و تجهیزات به­کار رفته در تولید، شناسایی و کاربرد نانوذرات…24

2-4- روش تولید نانومواد و پیش ماده…………………………………. 24

2-4-1- تهیهA- α -Na₈HPW₉O₃₄.xH₂O……………………………….

2-4-2- تهیه K₉(NH₄)H₂[(OCe)₃(A- α -PW₉O₃₄)₂]. 20H₂O……..

2-4-3- تهیه نانوکامپوزیتهای  Ln = ( Pr, Nd, Sm, Eu, Tb)-TiO₂…..

2-4-4- تهیه نانو کامپوزیت­های PWCe  Ln = ( Pr, Nd, Sm, Eu, Tb)- TiO₂/با نسبت جرمی پلی اکسو­متالات بار­گذاری شده به بستر 20،10 و 30 درصد…………..25

 2-5- بررسی خاصیت فوتوکاتالیزگری نانوکامپوزیتهای تهیه شده…26

2-5-1- اثر pH بر فعالیت فوتوکاتالیزگر………………………………. 26

2-5-2- اثر نسبت جرمی پلی­اکسومتالات به بستر بر فعالیت فتوکاتالیزگری….27

2-5-3- اثر مقدار فوتوکاتالیزگر بر فعالیت فوتوکاتالیزگری……………27

2-5-4- اثر بارگذاری پلی­اکسومتالات­ها بر فعالیت فوتوکاتالیزگری…….27

2-5-5-  فوتولیز و اثر دوپه کردن عناصرلانتانیدی بر فعالیت فوتوکاتالیزگری…28

2-6- بررسی سنتیک واکنش­های فوتوکاتالیزگری………………….. 28

2-7- بازیابی فوتوکاتالیزگر……………………………………………. 28

2-8 – بررسی تخریب نوری آمینو آزو بنزن (زرد آنیلین) …………… 29

2-8-1- بررسی سنتیک واکنش تخریب فوتوکاتالیزگری آمینو آزو بنزن…29

2-9- اکسایش سولفیدها…………………………………………… 29

فصل سوم: نتایج و بحث…………………………………………….. 31

3-1- مقدمه……………………………………………………………. 31

3-2- شناسایی و تعیین خواص نانومواد تهیه شده……………….. 31

3-2-1- طیف سنجی FT-IR…………………………………………..

3-2-2- طیف سنجی الکترونی روبشی(SEM) …………………….34

   3-2-3- الگوپراش پرتو (XRD)X…………………………………..

 3-2-4- طیف سنجی پراش انرژی پرتو X( EDX)…………………

3-2-5- طیف سنجی بازتاب نفوذی (DRS)………………………… 40

3-3- واکنش فوتوکاتالیزگری تخریب متیل اورانژ با نانوکامپوزیت­های تهیه شده…41

3-3-1- بررسی اثر pH بر فعالیت فوتوکاتالیزگر……………………… 42

3-3-2-  بررسی اثر نسبت جرمی پلی­اکسومتالات به بستر بر فعالیت فتوکاتالیزگری….44

3-3-3- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزگر بر فعالیت فوتوکاتالیزگری……45

3-3-4- بررسی اثر دوپه کردن عناصرلانتانیدی و فوتولیز بر فعالیت فوتوکاتالیزگری….47

3-3-5- بررسی اثر بارگذاری پلی­اکسومتالات­ها بر فعالیت فوتوکاتالیزگری….50

3-4- بررسی سنتیک واکنشهای فوتوکاتالیزگری…………………. 53

3-5- بازیابی فوتوکاتالیزگر…………………………………………… 59

3-6 – بررسی تخریب فوتوکاتالیزگری آمینو آزو بنزن (زرد آنیلین)…61

3-6-1- بررسی سنتیک واکنش تخریب فوتوکاتالیزگری آمینو آزو بنزن…..62

3-7- اکسایش سولفیدها …………………………………………..63

3-8- نتیجه گیری…………………………………………………….. 66

فهرست منابع ……………………………………………………….

چکیده:

در این پژوهـش، نانـو ذرات تیـتانیوم دی­اکسـید دوپـه شـده با تعدادی از عناصر لانتانیدی (Pr, Nd, Sm, Eu, Tb)  به روش سل-ژل تهیه گردیدند. یک سری از نانو کامپوزیت­های جدید شامل درصدهای جرمی مختلف از ترکیب پلی­اکسومتالات (%30-10) K₉(NH₄)H₂[(OCe)₃(A-α-PW₉O₃₄)₂]. 20H₂O (PWCe)  بارگذاری شده بر روی نانومواد دوپه شده با عناصر لانتانیدی مختلف با استفاده از روش ساده بارورسازی تهیه و به عنوان فوتوکاتالیزگرهایی موثر معرفی گردیدند. از روش­های مختلفی شامل طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی با وضوح بالا (FESEM)، الگو پراش پرتو X (XRD)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو X ( EDX) و طیف سنجی بازتاب نفوذی (DRS) جهت شناسایی و تعین خواص نانوفوتوکاتالیزگرهای تهیه شده استفاده گردید. با استفاده از فنون به کاربرده شده مشخص شد که ترکیب PWCe با موفقیت بر روی نانوذرات TiO₂ دوپه شده با عناصر لانتانیدی بار گذاری شده است و اندازه نانوکامپوزیت­های تهیه شده کمتر از nm 20 می­باشد. همچنین معلوم شد عناصر لانتانیدی دوپه شده شکاف انرژی TiO₂ را کاهش داده و باعث جابه­جایی قابل ملاحظه جذب به سمت ناحیه مرئی شده اند. فعالیت فوتوکاتالیزگری این نانوکامپوزیت­ها در تخریب فوتوکاتالیزگری متیل اورانژ و آمینوآزوبنزن تحت نور UV مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامترهای مختلفی مانند درصد جرمی PWCe ، مقدار فوتوکاتالیزگر و pH محلول بررسی شد. نتایج نشان داد فعالیت فوتوکاتالیزگری نانوذرات TiO₂ به طور قابل ملاحظه­ ایی با دوپه کردن عناصر لانتانیدی و حضور ترکیب PWCe افزایش می­یابد. افزایش فعالیت فوتوکاتالیزگری با نهش ترکیب PWCe  به تاثیر متقابل ترکیب PWCe و TiO₂ به روی یکدیگر ربط داده می­شود. مشخص شد که سنتیک واکنش تخریب فوتوکاتالیزگری متیل اورانژ و آمینو آزوبنزن از سنتیک ظاهری مرتبه اول پیروی می­کند و کاتالیزگرها به راحتی جدا و بازیابی شدند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه مازندران

پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری

پژوهشکده زیست فناوری صنعت ومحیط زیست

پایان نامه دوره دکتری رشته مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی

موضوع:

تولید بیو پلیمر پلی هیدروکسی آلکانوآتها وبررسی امکان استفاده آنها در نانوکامپوزیت های پلیمری

استادان راهنما:

دکتر فاطمه تابنده

دکترحسین عیسی زاده

 دکتر مهوش خدابنده

استاد مشاور:

دکتر قاسم نجف پور

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)

فهرست مطالب:

مقدمه ……………………………………………………………………………………………..1

فصل اول- مروری بر مطالعات پیشین

1-1- میکروارگانیسم­های تولیدکننده پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها ………………………………… 7

 1-2- کوپلیمرهای هیدروکسی­آلکانوات  ……………………………………………………….11

1-3- نحوه سنتز بیوپلیمرهای هیدروکسی­آلکانوات…………………………………………..14

1-4- منابع ارزان­قیمت کربنی در تولید پلیمرهای PHA …………………………………….

1-5- سنتز پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها در گیاهان………………………………………………….16

1-6- اندازه­گیری کمی بیوپلیمرها………………………………………………………………18

1-7- خواص فیزیکی و موارد استفاده پلیمرهای زیستی…………………………………… 19

1-8- قابلیت تجزیه­پذیری پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها……………………………………………..21

1-9- فرایند تولید پلی هیدروکسی آلکانوآتها………………………………………………….23

1-9-1- فرایند  غیر پیوسته……………………………………………………………………….23

1-9-2- فرایند نیمه پیوسته و پیوسته……………………………………………………………24

1-10- مدل سینتیکی رشد میکروارگانیسم…………………………………………………..28

1-10-1- بررسی سینتیک رشد در فرایند غیر پیوسته……………………………………….31

1  -11- تعیین ضریب انتقال اکسیژن  دربیوراکتور………………………………………………33

1-11-1- روشهای اندازه گیری  ………………………………………………………………….33

1-12- استفاده پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها در صنایع ………………………………………………36

1-13- کاربرد بیوپلیمر ها در نانوکامپوزیتهای پلیمری…………………………………………39

1-13-1-  انواع نانوکامپوزیتهای پلیمری ………………………………………………………..39

1-13-2- روش های ساخت نانوکامپوزیتهای پلیمری …………………………………………41

فصل دوم- مواد و روش ها

2-1- میکروارگانیسم………………………………………………………………………………45

2-2- انتقال میکروارگانیسم از حالت یخ خشک به محیط کشت اولیه………………………47 

2-3- محیط نگهداری……………………………………………………………………………….47

2-4- محیط کشت تلقیح…………………………………………………………………………48

2-5- محیط کشت تخمیر………………………………………………………………………….48

2-6- آماده سازی کشت تلقیح………………………………………………………………….49

2-7- شرایط تخمیر ونمونه برداری……………………………………………………………….49

2-8-  تهیه منحنی کالیبراسیون وزن خشک سلولی- جذب……………………………..50

2-9-  تهیه منحنی­های کالیبراسیون جهت تعیین مقادیر منابع کربن……………………….51

2-9-1-  طرز تهیه محلول معرف DNS……………………………………………………..

2-9-2- رسم منحنی کالیبراسیون قندهای قابل تبدیل…………………………………….51

2-10- شرایط کروماتوگراف­گازی برای اندازه­گیری پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها…………………52

2-10-1- تهیه استاندارد داخلی……………………………………………………………….53

2-10-2- تهیه منحنی­های کالیبراسیون متیل­هیدروکسی­بوتیرات، متیل هیدروکسی­والرات  و متیل­ هیدروکسی­ هگزانوات…53

2-10-3- استخراج بیوپلیمر و آماده سازی نمونه برای تزریق به دستگاه GC…………..

2-10-4- روش شناسائی و تایید بیوپلیمر توسط ¹³C NMR،¹H NMR ،. FT-IR……….

2-10-4-1- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) ……………………………………………55

2-10-4-2- طیف بینی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) ……………………..55

2-11- فرایند بیولوژیکی جهت تولید بیوپلیمر درون سلولی در بیوراکتور………………56

2-11-1- فرایند کشت غیرپیوسته………………………………………………………….56

2-11-2- فرایندکشت نیمه پیوسته………………………………………………………….56

2- 11- 2- 1- فرایند کشت نیمه پیوسته با خوراک دهی ثابت منبع کربن ونیتروژن……57  

2- 11- 2- 2- فرایند کشت نیمه پیوسته با خوراک دهی متغیر  منبع کربن ونیتروژن…..57

2-11-3- تعیین ضریب انتقال اکسیژن در بیوراکتور………………………………………..57

2-12- تولید نانو کامپوزیت پلی هیدروکسی بوتیرات هیدروکسی والرات /هیدروکسی اپتایت…59

فصل سوم- نتایج و بحث

3-1- میکروارگانیسم Hydrogenophaga pseudoflava DSMZ 1034………………….

3-1- 1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی………………………………………………62

3-1-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن………………………………………63

3-1-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن ……………………………………..65

3-1-3- استفاده ازآب پنیر بعنوان تنها منبع کربن ……………………………………..66

3- 2- میکروارگانیسم  Cupriavidus necator DSM 545…………………………..

3-2-1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی ……………………………………………….68

3-2-1-2- بررسی تاثیر نسبت نیتروژن به کربن ………………………………………69

3-2-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن………………………………………73

3-2-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن………………………………………..74

3-2-4- استفاده ازملاس بعنوان تنها منبع کربن………………………………………..75

3-2-5- تاثیر استات بر رشد میکروارگانیسم و تولید بیوپلیمر………………………..77

3-2-5-1 -ترکیب ملاس و استات بعنوان منابع کربن……………………………………..77

3-3- میکروارگانیسم  Azotobacter beijerinckii DSMZ 1041………………………..

3-3-1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی…………………………………………………..80

3-3-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن……………………………………………82

3-3-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن…………………………………………83

3-3-4- استفاده ازآب پنیر بعنوان تنها منبع کربن…………………………………………..84

3-4- میکروارگانیسم Azohydromonas lata DSMZ 1123………………………………….

3-4-1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی………………………………………………………..85

3-4-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن…………………………………………….87

3-4-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن ……………………………………………88

3-4-4- استفاده ازآب پنیر بعنوان تنها منبع کربن ………………………………………….89

3-5- نتایج کلی مقایسه چهار میکرو ارگانیسم در تولید بیوپلیمر ………………………….92

3-6- بررسی سینتیک رشد میکروارگانیسم در تولید بیوپلیمر…………………………..92  

3-7- فرایند کشت غیر پیوسته در بیوراکتور…………………………………………………95

3-7-1- تعیین ضریب انتقال اکسیژن در بیوراکتور …………………………………………97

3-8- فرایند کشت نیمه پیوسته  با خوراک دهی ثابت در بیوراکتور……………………..98

3-9- فرایند کشت نیمه پیوسته  با خوراک دهی متغیر (پله ای) در بیوراکتور………….99

3-10- بازده بیومس …………………………………………………………………………..100

3-11- بهره دهی …………………………………………………………………………….102

3-12- بازده تولید ……………………………………………………………………………..103

3- 13- آزمایشهای تشخیصی جهت تایید بیوپلیمر تولید شده………………………105

3-13-1- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) ………………………………………………..105

3-13-2- طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) ………………………….106

3-14- بررسی امکان استفاده از بیوپلیمر تولید شده در نانوکامپوزیتها………………..108

فصل چهارم-نتیجه گیری وپیشنهادات

4-1- نتیجه گیری…………………………………………………………………………….113

4-2- پیشنهادات………………………………………………………………………………116

مراجع …………………………………………………………………………………………117

چکیده انگلیسی ……………………………………………………………………………..127

پیوستها………………………………………………………………………………………….128

چکیده:

هدف از انجام این مطالعه تولید بیوپلیمر پلی­هیدروکسی­ آلکانوآتها با استفاده از منابع کربنی گلوکز، فروکتوز، ملاس و آب پنیر توسط میکرو ارگانیسم های   Azohydromonas lata  DSMZ 1123، Azotobacterbeijerinckii DSMZ 1041 ، Cupriavidus necator DSMZ 545، Hydrogenophaga pseudoflava DSMZ 1034  بوده است. در مرحله نخست جهت غربالگری میکروارگانیسم ها وانتخاب میکرو ارگانیسم هدف برای تولید بیوپلیمر، شرایط مناسب دما، سن تلقیح و شدت هم زدن برای هر میکروارگانیسم مشخص گردید. در شرایط بهینه هر یک از منابع کربنی به تنهایی مورد استفاده قرار گرفتند تا نوع و میزان بیوپلیمر تولیدی توسط هر یک تعیین گردد.  با توجه به نتایج به دست آمده C. necator  به لحاظ دارا بودن شرایط مطلوب (رشد مناسب وموثر بر روی محیطهای مورد نظر،ثبات  فعالیت بیولوژیکی نسبت به سایر میکروارگانیسم های مورد بررسی وبازده تولید قابل ملاحظه بیوپلیمر  ) به عنوان میکروارگانیسم مناسب جهت ادامه تحقیق انتخاب شد . در فرایند غیر پیوسته تولید بیوپلیمر در فلاسک با استفاده از C. necator  بر روی منابع گلوکز، فروکتوز و ملاس ، میزان تولید بیوپلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات به ترتیب 3/3 ، 9/5 ، 3/1 گرم بر لیتر ومیزان بهره دهی بهترتیب 07/0 ، 08/0 ، 03/0 گرم بر لیتر بر ساعت بوده است . علاوه براین از استات ( استات سدیم با غلظت بهینه 10 گرم بر لیتر ) به عنوان مکمل منبع کربنی به همراه ملاس جهت تولید بیوپلیمر استفاده شد که منجر به تولید میزان 2/7 گرم برلیتر کوپلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات/ هیدروکسی والرات شد. از کوپلیمر تولید شده میزان پلی هیدروکسی بوتیرات و پلی هیدروکسی والرات به ترتیب 9/6 و 32/0 گرم بر لیتر بود. در مرحله دوم با بررسی سینتیک رشد در فرایند غیر پیوسته وپیش بینی روند رشد و تولید محصول، فرایند غیر پیوسته و نیمه پیوسته در بیوراکتور جهت تولید بیوپلیمر مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا در فرایند غیر پیوسته بر روی گلوکز،  میزان پلی هیدروکسی بوتیرات 2/4 گرم بر لیتر به ازای مصرف 16 گرم بر لیتر منبع کربنی بود و ضریب انتقال  اکسیژن 16/0 بر ثانیه وشدت رشد ویژه میکروارگانیسم 17/0 بر ساعت به دست آمد. سپس فرایند نیمه پیوسته با استفاده از دو روش خوراک دهی ثابت و متغیر پله ای منبع کربن و نیتروژن در غلظتهای 300 و 10 گرم بر لیتر بررسی شد. میزان تولید پلی هیدروکسی بوتیرات در خوراک دهی ثابت 2/8 گرم بر لیتر و در خوراک دهی متغیر 8/11 گرم بر لیتر به دست آمد که  حدود 40 درصد افزایش یافت . میزان بهره دهی فرایند های غیر پیوسته و نیمه پیوسته با خوراک دهی ثابت و متغیر به ترتیب 04/0 ، 085/0 ، 137/0 گرم بر لیتر بر ساعت بود. در مرحله سوم امکان تولید نانوکامپوزیتهای پلیمری با استفاده از بیوپلیمر تولید شده مورد بررسی قرار گرفت . با استفاده از روش تثبیت در حلال ، محلول کوپلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات/ هیدروکسی والرات  در کلروفرم به همراه نانوذرات هیدروکسی اپتایت قرار گرفت.نتایج حاکی از آن بود که تولید نانوکامپوزت با استفاده از اولتراسونیک نتیجه بهتری در بر داشت و نانوذرات بصورت یکنواخت بر روی سطح بیوپلیمر تثبیت گشتند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه بوعلی سینا

دانشکـده شیمی

گروه آموزشی شیمی تجزیه

پایان ­نامه ارائه شده به عنوان بخشی از فعالیتهای تحصیلی لازم جهت اخذ کارشناسی ارشد در رشته شیمی

(گرایش تجزیه)

عنوان:

حذف فلزات سنگین از فاضلاب‌های صنعتی با استفاده از نانو ذرات مگهمایت اصلاح شده با پلیمرهای سنتزی جدید

استاد راهنما:

پروفسور طیبه مدرکیان

استاد مشاور:

پروفسور عباس افخمی

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)

فهرست مطالب:

فصل اول: کلیات و مباحث تئوری

1-1-مقدمه………………………………………………………………. 3

1-2- ماهیت مغناطیسی نانوذرات……………………………………. 3

1-3- از جمله کاربردهای نانوذرات میتوان به موارد زیر اشاره کرد…. 5

1-4- نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن…………………………….. 7

1-5- روشهای سنتز نانوذرات مغناطیسی………………………….. 8

1-5-1- روش همرسوبی………………………………………………. 8

1-6- روشهای مشخصه یابی نانو ذرات…………………………….. 10

1-7- محافظت و پایدار کردن نانو ذرات مغناطیسی……………….. 12

1-8- استفاده از نانو ذرات مغناطیسی به عنوان فاز جامد………. 14

1-9- مکانیسم برهم کنش آنالیت – جاذب………………………… 16

1-10- فلزات سنگین و اهمیت زیست محیطی آنها ………………17

1-11- مروری بر برخی روشهای گزارش شده برای حذف فلزات سنگین…19

1-12- قالب زنی یونی………………………………………………. 20

1- 12-1- روش پیش آرایشی………………………………………. 20

1-12-2- روش خود تجمعی…………………………………………. 21

1-13-1 – انتخاب آنالیت هدف………………………………………. 22

1-13-2- مونومر عاملی…………………………………………….. 22

1-13-3-  شبکه ساز ………………………………………………..23

1-13-4- حلال……………………………………………………….. 23

1-13-5-  آغاز کننده ها……………………………………………… 24

1-14- مروری بر برخی روش‌های گزارش شده برای اندازه‌گیری جیوه(II)…24

فصل دوم: کارهای تجربی

2- 1- مقدمه………………………………………………………… 28

2-2- مواد شیمیایی و محلول های مورد استفاده……………… 28

2-3- دستگاههای مورد استفاده …………………………………..29

2-4- سنتز نانو ذرات آهن………………………………………….. 30

2-5- سنتز پلیمر (MAMNPs)………………………………………. 30

2-6- تعیین خصوصیات جاذب……………………………………… 31

2-7- سنتز نانو ذرات مگنتیت پوشش داده شده با سیلیکا……..35

2-8- سنتز IIP……………………………………………………….

2-9- تعیین خصوصیات جاذب………………………………………. 37

2-10-تعیین ظرفیت جاذب به وسیله ایزوترمهای جذب سطحی….41

2-10-1- ایزوترم لانگمویر…………………………………………….. 41

2-10-2- ایزوترم فروندلیچ……………………………………………. 42

2-10-3- ایزوترم لانگمویر- فروندلیچ (سیپس)…………………….. 43

2-10-4- ایزوترم ردلیچ-پیترسون……………………………………. 43

2-11- مدلهای سینتیکی سیستمهای جذب سطحی……………44

2-11-1- سینتیک جذب سطحی………………………………….. 45

2-11-1-1- معادله سرعت شبه مرتبه اول……………………….. 45

2-11-1-2- معادله سرعت شبه مرتبه دوم………………………. 46

فصل سوم: نتایج وبحث

3-1-1- مقدمه………………………………………………………. 51

3-1-2- مطالعات جذب سطحی فلزات……………………………. 52

3-1-3- بررسی اثر متغیرها و بهینه سازی شرایط آزمایش………53

3-1-3-1- بررسی اثر pH…………………………………………….

3-1-3-2- تعیین pH نقطه صفر IIP………………………………..

3-1-3-3- بررسی اثر مقدار جاذب……………………………….. 57

3-1-3-4- اثر زمان به همزدن…………………………………….. 58

3-1-3-5- واجذب یون‌های فلزات از روی نانو ذرات اصلاح شده…59

3-1-3-6- بررسی زمان واجذب………………………………….. 60

3-1-3-7- تعیین ظرفیت جاذب به وسیله ایزوترمهای جذب سطحی….60

3-1-3-8- مطالعات سینیتیکی حذف فلزات…………………….. 64

3-1-4- بحث و نتیجه گیری……………………………………….. 66

3-2-1-مقدمه………………………………………………………. 68

3-2-2- مطالعات جذب سطحی و واجذب……………………….. 68

3-2-3- بهینه سازی شرایط اندازه گیری یون جیوه (II)………….69

3-2-3-1- اثر pH……………………………………………………..

3-2-3-2- اثر مقدار جاذب…………………………………………. 70

3-2-3-3- اثر زمان تماس…………………………………………. 71

3-2-3-4- تعیین ظرفیت جاذب به وسیله ایزوترمهای جذب سطحی….72

3-2-3-5- واجذب جیوه(II) از روی IIP……………………………..

3-2-3-6- بررسی زمان واجذب…………………………………… 75

3-2-3-7- بررسی میزان گزینش پذیری IIPنسبت به جیوه(II)….76

3-2-3-8- مطالعات سینیتیکی حذف یون جیوه(II) به وسیله IIP و NIP……

3-2-3-9- بررسی اثر حجم نمونه بر جذب سطحی………………78

3-2-4- مشخصات تجزیهای و کاربردها………………………….. 79

3-2-5-آماده سازی نمونه حقیقی……………………………….. 80

3-2-6- بحث و نتیجه گیری………………………………………… 81

چکیده:

 این پروژه در دو بخش کلی خلاصه شده است. در بخش اول نانوذرات مگهمایت اصلاح شده با پلیمر هایی ساخته شده از مونومر مرکاپتو اتیل آمین سنتز شد. نانوذرات سنتز شده به صورت کامل باتکنیک های FT-IR, XRD و TEM  مشخصه یابی شد. تاثیر پارامترهایی همچونpH  ، مقدار جاذب و زمان تماس برای به دست آمدن شرایط بهینه جذب سطحی بررسی شد. فرایند جذب سطحی یون­ها از هر دو نقطه نظر تعادلی و سینتیکی به طور کامل مطالعه شد. MAMNPs تمایل بالایی به یون‌های فلزی مورد بررسی نشان داد. در این موردAg(I)> Hg(II)>Pb(II)> Cd(II)، به دلیل اینکه سهم بیشتری از سطح جاذب درگیر می‌باشد. نتایج نشان داد نانو ذرات جدید برای حذف یون های مورد مطالعه مفید و مناسب می باشد، و ظرفیت جذبی بالای این نانوذرات آنهارا گزینه ی مناسبی برای حذف فلزات سنگین از نمونه ­های آب می سازد.

در قسمت دوم حذف و اندازه گیری اسپکترومتری جذب اتمی شعله یون جیوه از محلول های آبی با استفاده از نانوذرات اصلاح شده با پلیمر قالب یونی مورد تحقیق قرار گرفت. ابتدا یون جیوه روی نانوذره مگهمایت اصلاح شده جذب سطحی شد .یون‌های جذب سطحی شده سپس با حجم کمی از شوینده واجذب شد و به صورت اسپکترومتری اندازه گیری شد. منحنی کالیبراسیون در گستره ng mL^-10/1000-0/20  و برای حجم  mL200 خطی بود، معادله­ی کالیبراسیون 0091/0 + C^4-09/1 A= با ضریب همبستگی 9948/0 به دست آمد. حد تشخیص روش برای یون جیوه ng mL^-1 1/4 و فاکتور رقت  برای این روش 100 به دست آمد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.