عبدالله سلیمی

در این کار تحقیقاتی، کاتالیست‌های مبتنی بر نانوذرات Pt بر روی نانولوله‌های کربنی (Pt-Cu/CNT) اصلاح شده با گوگرد سنتز شدند و از آن‌ها برای واکنش اکسایش متانول در محلول اسیدی استفاده گردید. تهیه کاتالیست‌ها به این صورت بود که نسبت‌های مختلفی از نمک‌های اولیه فلزات مربوطه بر روی نانولوله‌های کربنی اصلاح شده با گوگرد نشانده شدند. توزیع اندازه ذرات پلاتین در کاتالیست‌های Pt-Cu/CNT سنتز شده متاثر از مقدار گوگرد به‌کار رفته در اصلاح سطح نانولوله‌های کربنی (نسبت وزنی S/CNT) می‌باشد. کاتالیست‌ها در اتمسفر هیدروژن-آرگون و در دمای 850 درجه سانتی‌گراد به‌صورت آلیاژ سنتز شدند. شناسایی کاتالیست‌های سنتز شده با روش‌های SEM، TEM، XRD و ICP انجام شد و فعالیت کاتالیستی آن‌ها با تکنیک‌های الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با وجود استفاده از دمای بالا برای آلیاژ شدن کاتالیست‌ها، ذرات آن‌ها به‌طور گسترده‌ای بر روی بستر نانوله‌های کربنی پخش می‌شوند به طوری‌که نانوذرات حاصل دارای اندازه ذرات کوچک در حدود 5 نانومتر در PtCu/CNT به عنوان کاتالیست بهینه می‌باشند. همچنین در این پژوهش اثر بستر و همچنین اثر نوع ترکیبات آلی و اثر غلظت متانول برای محلول الکترولیت نیز مورد بحث و بررسی قرار گرفت، که نتایج حاصل از کل فرآیندهای الکتروشیمیایی به این صورت بود که کاتالیست PtCu بر روی بستر نانولوله‌های کربنی عامل‌دار شده با گوگرد در محلول الکترولیت سولفوریک اسید 5/0 مولار محتوی متانول با غلظت 0/1 مولار، بیشترین فعالیت الکتروشیمیایی را برای اکسایش متانول نسبت به دیگر کاتالیست‌ها داشت.

در این پروژه با استفاده از یک روش هیدروترمال یک مرحله‌ای نانو مکعب‌های آبی پروس با موفقیت سنتز گردید. بررسی‌های الکتروشیمیایی به خوبی نشان دادند که نانومکعب‌های آبی پروس دارای فعالیت الکتروکاتالیستی کمی برای واکنش آزدسازی اکسیژن می‌باشد. سپس آنالوگ‌های آبی پروس با روش هم رسوبی سنتز شدند. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که نانو مکعب‌های PBA سنتز شده به صورت ساختار مکعب مانند تجمع یافته-اند. نتایج بیانگر تاثیر نوع نمک کبالت و سورفکتانت به کار رفته در سنتز در اندازه ذرات مکعبی بود و نمک کبالت نیترات و سورفکتانت سدیم سیترات باعث سنتز مکعب‌های با اندازه تقریبی 65 نانومتر شدند. همچنین با فسفر دار کردن آنالوگ‌های آبی پروس فعالیت الکتروکاتالیستی ذرات برای واکنش آزادسازی اکسیژن و هیدروژن بهبود یافت و در طی فرایند فسفردار کردن ساختار نانومکعب ها به ساختار شبه کروی تغییر پیدا می کرد. در هر مرحله از فرآیند‌های سنتزی ساختار و مورفولوژی آبی پروس و آنالوگ‌های آن با استفاده از تکنیک‌های طیف سنجی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، رامان و FT-IR مورد مطالعه قرار گرفتند و نتایج به خوبی تشکیل PB و CoFe-PBA را مورد تائید قرار می دادند. همچنین با قرادادن بستر گرافن اکسید سعی براین بود که فعالیت الکتروکاتالیستی نانو مکعب‌های آبی پروس بهتر شود اما نتایج نشان داده شده به وسیله روش‌های الکتروشیمیایی مثل ولتاموگرام‌های پیمایش خطی، مشخص شد که بستر تاثیری بر روی فعالیت الکتروکاتالیستی نداشت.

در این پروژه نانولوله های کربن نیترید گرافیتی (g-C3N4(NTs)) سنتز شد و سعی بر آن بود با به کارگیری آن به عنوان بستری برای کاتالیزگرهای فسفید فلزی، کاتالیزگر های کارآمدی در واکنش های تبدیل انرژی به دست آید. برای سنتز این ساختار، مواد کم هزینه و قابل دسترس همانند آمونیوم متاوانادات، ملامین و نانو ذرات کبالت استفاده شده بود و از طریق تحت عملیات حرارتی قرار دادن آنها در دمای بالا و در اتمسفر بی اثر ساختار g-C3N4(NTs) با موفقیت سنتز شد. همچنین فعالیت الکتروکاتالیزگری نمونه های سنتز شده برای واکنش رهاسازی اکسیژن (OER) و واکنش رهاسازی هیدروژن (HER) با روش های الکتروشیمیایی مورد سنجش قرار گرفت که کاتالیزگرهای سنتزی فعالیت الکتروکاتالیزگری خوبی برای این واکنش ها نشان دادند. همچنین روش های دستگاهی متفاوت نظیر پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX) برای بررسی مورفولوژی و ساختار نانو لوله ها استفاده شد. با مشخص شدن تاثیر نانو ذرات کبالت در رشد g-C3N4(NTs)، با ترسیب الکتروشیمیایی کبالت بر روی رشته های کربنی از پارچه کربنی با روش پالس پتانسیل کاتدی و در معرض قرار دهی آنها با بخارات ملامین و آمونیوم متاوانادات نانو لوله های کربن نیترید گرافیتی در دمای بالا و اتمسفر بی اثر رشد داده شد. از نیکل و فسفر به صورت NixPy برای بهبود فعالیت الکتروکاتالیزگری نانو لوله های رشد یافته استفاده شد و بدین منظور ابتدا نیکل هیدروکسید بر روی نانولوله ها و رشته های کربنی رسوب داده شد و سپس کل کامپوزیت حاصل در معرض سدیم هیپو فسفیت به عنوان منبع فسفر و در دمای 300 درجه سانتیگراد قرار گرفت تا اینکه فسفید فلزات کبالت و نیکل تشکیل گردند. بررسی و مطالعه فعالیت الکتروکاتالیزگری با روش های الکتروشیمیایی نشان دهنده اثر الکتروکاتالیزگرئ و پایداری بیشتر الکترود نهایی متشکل از کامپوزیت سنتزی بهینه فسفیدهای فلزی برای HER و OER بود.

در این مطالعه ابتدا نانوذرات سریم اکسید(CeO2) با استفاده از یک روش دو مرحله‌ای هیدروترمال سنتز شد. سریای سنتز شده با استفاده از روش‌های SEM، XRD و زتا پتانسیل مورد شناسایی قرار گرفت. همچنین فعالیت کاتالیزگری نانوذرات CeO2 سنتز شده با تکنیک طیف سنجی مورد مطالعه قرار گرفت. مشخص شد که اکسید سریم فعالیت شبه پراکسیداز و شبه اکسیداز را از خود نشان می‌دهد اما فعالیت شبه پراکسیدازی بیشترین میزان فعالیت را به خود اختصاص داده بود. فعالیت شبه آنزیمی سریا در حضور تترا متیل بنزیدین و H2O2 سنجش شد. تاثیر بعضی از شرایط محیطی از جمله دما و pH در بافر استات مورد بررسی قرار گرفت. در دمای 40 درجه سانتی گراد و 3=pH، نانوزیم سنتز شده بیشترین میزان فعالیت را از خود نشان داد، اما به دلیل اینکه نانوزیم در شرایط اسیدی بالا تمایل به حرکت در جهت اکسیداسیون دو مرحله‌ای داشت تمامی مطالعات بعدی در محیط بافری با 4=pH انجام پذیرفت. با استفاده از معادله مایکیلس- منتن، مقادیر Vmax و KM برای TMB به ترتیب 8-10×1 و 27/0 میلی‌مولار و برای H2O2 به ترتیب 8-10×1 و 33/0 میلی‌مولار به دست آمد. سازوکار فعالیت کاتالیزگری با استفاده از متیلن بلو، رودامین بی، سیتوکروم سی احیا شده و نقره(I) مطالعه شد و مشخص گردید که فعالیت کاتالیزگری نانوزیم سنتز شده از فرآیند انتقال الکترون تبعیت می‌کند. در مرحله بعدی از مطالعه، در شرایط هیدروترمال پیش سازهای Ce-Fe-PBA به ترتیب با استفاده از پتاسیم فروسیانید و پتاسیم فری‌سیانید تهیه شده، سپس با کلسینه کردن در اتمسفر هوا CeO2-Fe2O3(k4) و CeO2-Fe2O3(k3) با ساختارهای مختلف چند وجهی و کره‌ای سنتز شدند. گونه‌های سنتز شده با استفاده از روش‌های SEM، XRD و EDX مورد شناسایی قرار گرفت. مطالعه فعالیت کاتالیزگری چند وجهی‌ها و کره‌های سریم اکسید-آهن اکسید سنتز شده با تکنیک طیف سنجی نشان داد که هر دو سنتز سریم اکسید-آهن اکسید، فعالیت شبه پراکسیداز و شبه اکسیداز را از خود نشان می‌دهند اما چند وجهی‌های CeO2-Fe2O3(k4)، بیشترین میزان فعالیت شبه پراکسیدازی را به خود اختصاص داده بود. به همین دلیل ادامه‌ی بررسی‌ها با استفاده از چند وجهی‌های CeO2-Fe2O3(k4) انجام گرفت. نتایج بررسی تاثیر شرایط محیطی از جمله دما و pH، بیشترین میزان فعالیت چند وجهی‌های CeO2-Fe2O3(k4) در دمای 50 درجه سانتی‌گراد و 4=pH، را نشان داد. همچنین با مطالعه سازوکار فعالیت کاتالیزگری مشخص گردید که فعالیت کاتالیزگری نانوزیم سنتز شده از فرآیند انتقال مستقیم الکترون تبعیت می‌کند. مقادیر Vmax و KM برای TMB به ترتیب 8-10×5/2 و 39/0 میلی‌مولار و برای H2O2 به ترتیب 8-10×7/1 و 44/0 میلی‌مولار به دست آمد. در ادامه یک سنجش رنگ سنجی آسان برای تشخیص دقیق H2O2 و گلوکز، به ترتیب با حد تشخیص 24 میکرومولار و 10 میکرومولار پیشنهاد گردید. گزینش‌پذیری روش حاضر در حضور سایر مزاحمت‌ها از جمله ساکارز، مانیتول، فروکتوز و لاکتوز بررسی شد و نتایج به دست آمده پتانسیل زیادی برای استفاده از نانوزیم سنتزی در وسیله‌ای به عنوان یک حسگر زیستی قابل اعتماد برای تشخیص گلوکز در برخی از سیستم‌های پیچیده نشان داد. امکان استفاده مجدد از نانوزیم‌های سنتزی تا چندین بار بازیابی وجود دارد به طوری که در طی 5 چرخه استفاده مجدد حدوداً 30 درصد از فعالیت کاتالیزگری نانوزیم‌ها افت پیدا می‌کرد.

در این پابان نامه یک سنسور الکتروشیمیایی برای اندازه گیری یک پروتئین مشخصه سرطان سینه برا اساس یک سیستم سه جزئی طراحی شده است. در این روش از نانوذرات طلای اصلاح سطحی شده با مولکول تیونین به عنوان یک پروپ الکتروشیمیایی و از یک توالی خاص طراحی شده که توسط پروتئین هدف کاتالیز می شود و همچنین یک نانو ذره مغناطیسی به عنوان جمع کننده استفاده شده است. در این کار بطور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری پروتئین مشخصه سرطان سینه بکار گرفته شده است. در این روش از سلول های سرطانی زشد داده شده در آزمایشگاه به عنوان نمونه حقیقی استفاده شد و با دقت بسیار بالایی این پروتئین پس از تخریب سلول ها به وسیله آنزیم استفده شد.

بخش اول: در این بخش، یک سیستم ECL-RET خود تقویت شده برای تعیین آنتی ژن CA19-9 با استفاده از گرافن اکسید پیوند داده شده با پلی آمید های آروماتیکی شاخه دار (GO-HBP) به عنوان بستر سنجش، Ru(bpy)2(phen-NH2)2+ به عنوان گونه نورتاب و نقاط کربنی دوپه شده با نیتروژن (NCND) به عنوان هم واکنش دهنده طراحی شده است. بخش دوم: گرافیدین به عنوان بسترحسگر جدید با MOF غنی شده با کمپلکس روتنیوم Ru@MOF@NCNDs-Ru به عنوان پروب برای توسعه ایمن حسگر ECL خود تقویت شده برای اندازه گیری نشانگرهای سرطانی CA19-9 ادغام شده است. حساسیت روش اندازه گیری توسط NCNDو همچنین SmS2 QD به عنوان دو هم واکنش دهنده، بهبود یافته است. بخش سوم: در این بخش، یک حسگر ECL جدید حاوی GDY@PANI با سایتهای فعال دوپه شده با N به عنوان هم واکنش دهنده ی جدید و CdTe@ZnS QD به عنوان نورتابی موثر برای ایجاد آپتاحسگر ECL خود تقویت شده جهت اندازه گیری الیگومر α-syn طراحی شد. بخش چهارم: در این بخش، یک حسگر فلورسانس نسبت سنجی حساس بر اساس انتقال انرژی رزونانس فلورسانس بین o-CD، NCND به عنوان گونه های دهنده و اکسید گرافن GO)) به عنوان گونه-ی گیرنده برای تشخیص باکتری Acinetobacter baumannii (Ab ) طراحی شده است. بخش پنجم: در این بخش، یک روش فلورسانس نسبت سنجی ساده مبتنی بر FRET برای اندازه-گیری گزینش پذیر و حساس miRNA-21 هدف بر اساس GQD ها به عنوان کلید "خاموش-روشن" فلورسانس GDQDبه عنوان پروب جدید از طریق انتقال انرژی رزونانس طراحی شده است.. بخش ششم: در این بخش، یک ایمن حسگر ساده ی فلورسانس سطح جامد (SIP) با حساسیت و گزینش پذیری بالا بر اساس نانوخوشه های Ni به عنوان نورتاب برای تشخیص آنتی ژن CA19-9 طراحی شد. بخش هفتم: در این بخش، یک ایمن حسگرجدید فلورسانسی برای تعیین همزمان آنتی ژن های CA125 و CA 15-3 با استفاده از MMIP به عنوان یک بستر سنجش مناسب و با استفاده از نانوخوشه های نیکل (NiNCs) وکادمیوم (CdNCs) طراحی شد.

بخش اول: در این بخش یک روش فلورسانسی برای اندازه گیری مترونیدازول، آنتی بیوتیکی پرکاربردی که تاثیر آن بر محیط زیست و بهداشت مهم و چالش برانگیز است ارائه شده است. براین اساس با استفاده از روش سولوترمال و بکار گیری نانو ذرات روی و لیگاند های 2- متیل ایمیدازول و2-آمینو ترفتالیک اسید چارچوب آلی فلزی Zn-2ATA سنتز و از آن بعنوان گونه فلوروفور استفاده شد. خواص شیمیایی و فیزیکی ترکیب سنتز شده با روش های متفاوت اسپکتروسکوپی و تصویربرداری میکروسکوپی مطالعه و بررسی شده است و خواص فلورسانس ترکیب تهیه شده بررسی و از آن به عنوان حسگر در آنالیز آنتی بیوتیک مترونیدازول استفاده شد. داده های فلورسانس نشان می دهد که آنتی بیوتیک مترونیدازول میزان نشر PL فتولومینسانس چارچوب فلزی-آلی Zn-2ATA را به شدت کاهش می دهد و با افزایش غلظت آنتی بیوتیک شدت فلورسانس کاهش می یابد. روش پیشنهادی برای اندازه گیری غلظت آنتی بیوتیک در محدوده غلظتی (1035-5) میکرو مولار بکار رفته و حد تشخیص روش در حدود 5/0 میکرو مولار است. روش بکار رفته برای اندازه گیری آنتی بیوتیک مترونیدازول به صورت گزینش پذیر در حضور سایر آنتی بیوتیک دیگر با ساختارهای مشابه مانند سولفامتاکزول، دیکلوفناک، سفالکسین، آموکسی سیلین، اریترومایسین و کلیندامایسین مورد استفاده قرارگرفت. کارایی روش در اندازه گیری آنتی بیوتیک فوق در سرم انسانی به عنوان نمونه حقیقی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. جواب دهی سریع، پایداری و گزینش پذیری در کنار ارزانی و قابل دسترس بودن از مزیت های روش پیشنهادی است. بخش دوم: یک روش فلورسانسی ارزان و قابل دسترس با بکارگیری چارچوب فلزی- آلی Zn-TA (که با استفاده از نانوذرات روی و لیگاند ترفتالیک اسید سنتز شده است) برای اندازه گیری پروتئین لیزوزیم طراحی شد. در حضور پروتئین لیزوزیم فلورسانس چار چوب آلی - فلزی بکار رفته افزایش یافته است و تغییرات فلورسانس با تغییرات غلظت پروتیئن خطی است. روش بکار رفته برای اندازه گیری پروتئین لیزوزیم در غلظت های ( pM3/8 –fM 5/62) مورد استفاده قرار گرفت و حد تشخیص روش در حدود 7/5 فمتومولار است. گزینش پذیری بالای روش بکار رفته برای برای اندازه گیری لیزوزیم نسبت به پروتئین های مانند هموگلوبین، بوین سرم آلبومین، سیتوکروم سی و همچنین گلوکز مورد بررسی قرار گرفت در پایان کارایی روش پیشنهادی برای سنجش پروتئین لیزوزیم در سفیده تخم مرغ به عنوان نمونه حقیقی مورد ارزیابی قرار گرفت.

یکی از بزرگترین چالش های علمی امروزی دفع و یا بازیافت زباله های زیست محیطی است. در این کار تحقیقاتی، از تایر مستهلک به عنوان پیش ماده در سنتز نانوکامپوزیت های AC/PANI و AC/PMo12/PANI (الکترودهای ابرخازن) استفاده شد. در این زمینه، ابتدا کربن فعال (AC) مشتق از تایر که ماده رایج الکترودهای ابرخازن می باشد با استفاده از روش پیرولیز و فعال سازی شیمیایی به دست آمد. در ادامه برای افزایش چگالی انرژی و بهبود خواص خازنی کربن فعال، از شبه خازن های پلی آنیلین و پلی اکسومتالات بر روی بستر رسانای کربن فعال استفاده شد و نانوکامپوزیت های AC/PANI و AC/PMo12/PANI سنتز شد. خصوصیات نانوکامپوزیت های سنتز شده با استفاده از روش آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA)، تعیین میزان تخلخل و مساحت سطح ویژه (BET)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(FE-SEM) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) مورد آنالیز قرار گرفتند. رفتار الکتروشیمیایی نانوکامپوزیت ها با روش های ولتامتری چرخه ای (CV) و تکنیک شارژ-دشارژ در محلول سولفوریک اسید 1 مولار و در اتمسفر گاز نیتروژن بررسی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که نانوکامپوزیت های سنتزی دارای رفتار الکتروشیمیایی و ظرفیت خازنی مطلوبی برخوردار هستند که قابلیت استفاده به عنوان الکترود ابرخازن دارند. لذا، با به کارگیری این نانوکامپوزیت-ها به عنوان الکترود ابرخازن ظرفیت های ویژه F g-1 1598 برای AC/PANI و F g-1 3352 برای AC/PMo12/PANI در دانسیته جریان A g-1 1 حاصل شد. همچنین نانوکامپوزیت های سنتزی دارای برگشت پذیری و پایداری عالی پس از 1000 چرخه ی شارژ-دشارژ می باشند. این امر همچنین مفهوم پیشنهادی برای افزایش همزمان خازن لایه دوگانه و شبه خازن را نشان می دهد که می تواند یک رویکرد جهانی برای بهبود قابل توجه ظرفیت ابرخازن ها باشد.

سرطان لوزالمعده هفتمین علت مرگ و میر ناشی از سرطان است و پیش بینی می شود تا سال 2030 به دومین علت مرگ ناشی از سرطان تبدیل شود. بنابراین تشخیص زودهنگام بیماری در مراحل اولیه، در بهبود روند درمان و کاهش تعداد مرگ و میرها بسیار حیاتی است. برای دستیابی به این هدف، استفاده از یک نشانگر زیستی مناسب برای توسعه ی یک روش تشخیص بسیار حساس و گزینش پذیر بسیار مهم و مورد توجه است. آنتی ژن کربوهیدراتی CA 19-9 به طور منظم بر روی سلول های لوزالمعده-صفراوی بیان می شود و در بیماران مبتلا به سرطان لوزالمعده غلظت آن به بیشتر از U/ml 37 افزایش می یابد. در این کار تحقیقاتی سعی بر این است که با استفاده از ترانزیستور اثر میدان با گیت مایع و به کارگیری نانوساختارهای جدید با عملکرد الکترونیکی بالا، زیست حسگرهای بسیار حساسی با توانایی آشکارسازی بالا برای سنجش غلظت های بسیار کم آنتی ژن CA 19-9 به طور گزینش پذیر، در نمونه های بافر و سرم انسان طراحی و ساخته شود. برای این منظور، ابتدا الکترودهای سورس و درین با فرآیندهای استاندار تبخیر گرمایی و فوتولیتوگرافی ساخته شدند و سپس، با توجه به خواص منحصر به فرد نانومواد نیمه رسانای دوبعدی نظیر MoS2 و TiS3، از آن ها به عنوان ماده ی کانال در ساخت ترانزیستور استفاده شد. برای برهمکنش اختصاصی سطح کانال با آنتی ژن، از آنتی بادی مونوکلونال 9-19 استفاده شد.شکل، ابعاد و ضخامت الکترودها و نانوساختارهای MoS2 و TiS3 با استفاده از روش های FESEM، XRD، TEM، UV-Vis و EDX شناسایی و آنالیز شد. مراحل مختلف اصلاح سطح کانال و اندازه گیری های غلظت آنتی ژن CA 19-9 با اندازه گیری های الکتریکی دنبال شدند.زیست حسگر ترانزیستور اثر میدان مبتنی بر کانال MoS2 دارای حد تشخیص بسیار پایین (U/ml 13-10×8/2) و همچنین محدوده خطی گسترده (U/ml 4-10×0/1-12-10×0/1) بود و گزینش پذیری خوب آن باعث شد تا سایر گونه های موجود در سرم نتوانند برای شناسایی آنتی ژن مورد نظر مزاحمتی ایجاد کنند. همچنین این زیست حسگر دارای درصد ریکاوری بسیار خوب از 64/95 تا 35/103 با درصد انحراف استاندار نسبی بین 85/2 تا 57/3 بود.ایمونوحسگر ترانزیستور اثر میدان مبتنی بر کانال TiS3 نیز حد تشخیص بسیار پایین (U/ml 13-10×3/1) و محدوده خطی گسترده (U/ml 5-10×0/1-12-10×0/1) بود. گونه های مزاحم موجود در سرم انسان نتوانستند باعث تغییر سیگنال ایمونوحسگر شوند این امر نشان دهنده ی اختصاصیت بالای این ایمونوحسگر می باشد.نتایج خوب به دست آمده از اندازه گیری ها نشان می دهند که زیست حسگرهای FET پیشنهاد داده شده ی مبتنی بر MoS2 و TiS3، دارای عملکرد بالایی برای اندازه گیری آنتی ژن CA 19- هستند و می توان از آن ها برای تشخیص سریع، حساس و گزینش پذیر سرطان لوزالمعده در نمونه های سرم خون با مقادیر بسیار کمی از نمونه (در حد چند میکرولیتر) استفاده کرد.

در این پایان نامه، یک سیستم کاتالیستی هم افزای ناهمگن، متشکل از نانوذرات پالادیوم و لاکاز برای اکسایش هوازی ترکیبات آلی طراحی شده است. این بیوکاتالیست هیبریدی با تثبیت مرحله به مرحله لاکاز به عنوان یک آنزیم و Pd به عنوان یک فلز در حفره فوم های مزو سلولی سیلیسی (MCF) سنتز شد. MCF و نانوبیو کاتالیست هیبریدی به وسیله تکنیک هایBET ، SAXS ، SEM ، EDX and Mapping ICP-OES ، TGA ، TEM، FT-IR، XPS و الکتروشیمیایی شناسایی شدند. این سیستم کاتالیستی فعالیت بالایی نسبت به i) اکسایش هوازی الکل ها به ترکیبات کربونیل مربوطه، ii ) اکسایش هوازی سیکلوهگزانول و سیکلوهگزانون به فنل و iii) هیدروژن زدایی هوازی هتروسیکل های نیتروژن دار مهم (تتراهیدروکینازولین ها، کینازولینونها، پیرازولین ها و 4،1-دی هیدرو پیریدین ها) در مجاورت مقدار کاتالیستی هیدروکینون (HQ) به عنوان مدیاتور در بافر فسفات (1/0 مولار، 5/4 pH=، 4 میلی لیتر) / THF، (1 میلی لیتر) به عنوان حلال در شرایط ملایم را نشان می دهد. تثبیت هر دو کاتالیست فعال کننده اکسیژن (لاکاز) و کاتالیست اکسید کننده (Pd) بر روی یک بستر، این سیستم کاتالیستی را نسبت به سایر سیستم های کاتالیستی ناهمگن پالادیم در دسترس برای اکسایش هوازی برتر می سازد.

میکرو/ نانوموتورها ماشین های هوشمندی هستند که می توانند انواع مختلف انرژی را در یک محیط سیال به حرکت جنبشی تبدیل کنند. در میان میکرو / نانوموتورهای مختلف گزارش شده، میکرو / نانوموتور TiO2 مبتنی بر نور و بر اساس واکنش های فوتوکاتالیزوری مورد توجه قرا گرفته است، زیرا TiO2 یک فوتوکاتالیزور متداول، کم هزینه و بسیار کارآمد است که قادر به تجزیه طیف گسترده ای از ترکیبات آلی و معدنی است. پراکسید هیدروژن سوختی است که در میکرو/ نانوموتورهای مبتنی بر پلاتین استفاده می شود. تجزیه سوخت پراکسید هیدروژن در سطح پلاتین، انرژی مورد نیاز برای حرکت موتورها را تامین می کند. در این کار تحقیقاتی نانو/میکرو ساختارهای TiO2 کروی به کمک سورفکتانت F127 و پیش ماده TTIP به ترتیب به عنوان قالب نرم و ماده اولیه سنتز و شناسایی شدند. بررسی های الکتروشیمیایی به خوبی نشان دادند که در میان TiO2 های سنتز شده میکرو/نانوموتورهای Pt/TiO2@C3N4 سنتزی با نسبت مولی 1 به 2 از نمک کبالت به پیش ماده تیتانیوم دارای بهترین فعالیت الکتروکاتالیزوری برای واکنش تولید هیدروژن است، ساختار و مرفولوژی میکرو/نانوموتورهای سنتزی با استفاده از تکنیک های پراش اشعه ی ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد آنالیز قرار گرفتند. فعالیت الکتروکاتالیزوری TiO2 سنتزی به عنوان الکتروکاتالیزوری در واکنش رهاسازی هیدروژن با تکنیک های الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ایی، ولتامتری پیمایشی خطی و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه نمونه ها ی Co@TiO2@C3N4 و Co@g-C3N4 به عنوان قالب یا بستری به ترتیب برای تهیه نانو ذرات کروی Pt/TiO2@g-C3N4 و Pt/TiO2 از طریق انجام واکنش جابجایی گالوانی مابین کبالت و یون های پلاتین مورد استفاده قرار گرفتند. ساختارهای کروی حاصل فعالیت الکتروکاتالیزوری نزدیکی به Pt/C تجاری از خود نشان می دادند و دارای پایداری الکتروشیمیایی مناسبی نیز بودند. بررسی حرکت نانو ذرات کروی در محلول هیدروژن پراکسید و در زیر میکروسکوپ نوری، حرکات مارپیچی و خطی برای نمونه های فعال در واکنش HER را نشان می داد که می تواند تائید کننده وجود ساختار جانوس در کره های سنتزی باشد.

در این کار تحقیقاتی سعی بر این بود، براساس روش های ارائه شده برای سنتز کربن نیترید گرافیتی، نانوساختاری تهیه شود که در نور مرئی فعال بوده و بستری مناسبی برای کاتالیست های مورد استفاده در پیل های سوختی حاصل شود. در این ساختار از ترکیبات ارزان قیمت و در دسترسی همانند ملامین، کبالت و آمونیوم وانادات به عنوان مواد آلی استفاده شد و ساختار نانولوله کربن نیترید گرافیتی دوپه شده با وانادیم نیترید و وانادیم کاربید با موفقیت تهیه شد. سپس با استفاده از روش های دستگاهی متفاوت مانند: طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) پراش پرتو ایکس(XRD)، روش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FT-IR) و اسپکتروسکوپی UV-Vis ساختارها و مورفولوژی نانولوله های سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین فعالیت الکتروکاتالیستی و فوتوالکتروکاتالیستی نمونه های سنتزی با روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی و کرونوآمپرومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. نانولوله های سنتز شده فعالیت الکتروکاتالیستی مناسبی برای واکنش کاهش اکسیژن و واکنش رهاسازی هیدروژن را نشان می دادند. در ادامه با توجه به تاثیر مستقیم کبالت در رشد نانو لوله های کربن نیترید گرافیتی، با ترسیب الکتروشیمیایی نانو ذرات کبالت بر روی کاغذ کربنی با روش های مختلف الکتروشیمیایی رشد مستقیم داده شد. رشد نانولوله های کربن نیترید گرافیتی به طور مستقیم بر روی کاغذ کربنی با موفقیت انجام پذیرفت. برای بهبود فعالیت الکتروکاتالیستی نانولوله های رشد یافته از پلاتین استفاده شد و مطالعه فعالیت الکتروکاتالیستی با روش های الکتروشیمیایی بیانگر رفتار الکتروکاتالیستی برای واکنش های کاهش اکسیژن و رهاسازی هیدروژن بود. با استفاده از روش های دستگاهی نظیر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و آنالیز نقشه عنصری با پراکندگی انرژی پرتو ایکس (Map-EDX) نانولوله های کربن نیترید گرافیتی رشد یافته بر روی کاغذ کربنی مورد بررسی قرار گرفت.

در قسمت اول تحقیق، یک نانو حسگر حساس و انتخاب ی فلورسانس مبتن ی بر نقاط کربن ی فلورسنت (CDs) طراح ی شده است. نانوذرات طلا (AuNPs) توانایی فرونشانی سیگنال فلورسانس نقاط کربنی را دار ند. از نانو ساختار AuNPs/CD در طراحی یک ایمن حسگر انتقال انرژی فلورسانس رزونانسی حساس برای تشخیص انتخابی آنتی ژن CA19-9 استفاده شده است. نقاطکربنی تهیه شده هنگام برانگیختگی در طول موج 420 نانومتر، دو طول موج در 478 نانومتر و 670 نانومتر نشر م یکنند. نشر 670 در حضور آنتی ژن CA19-9 نانومتر نسبت به غلظت آنالیت واکنش نشان داده و از نقاطکربنی بهعنوان ردیاب فلورسانس کننده با پاسخ نسبت سنجی، بهمنظور تعیین آنتی ژن CA19-9 استفاده شده است. در شرایط بهینه، محدوده خط ی U/mL 0 / 2 تا mU/mL 5 / 0 و حد تشخیص برابر mU/mL 50 / 0 برای تشخیص 9-CA19 بدست آمد. بخش دوم: در قسمت دوم، از دندریمر پلی آمیدو آمین (PAMAM) به منظور تقویت پاسخ فلورسانس نسبت سنجی استفاده شده است. با بکارگیری نقاطکربن ی یک زیستحسگر نوری برای تعیین نشانگر سرطانی CA19-9 طراحی شد. با تشکیل هیبرید ساندویچی کاهش در پاسخ به حضور آنالیت سیگنال فلورسانس در طول موج 670 نانومتر کاهش و افزایش نسبی در شدت فلورسانس در 478 نانومتر اتفاق می افتد. تغییرات نسبت سنجی شدت نشر با افزایش غلظت نشانگر سرطانی 9-CA19 از U/mL 5 / 1 تا mU/mL 1 / 0 مشاهده شد و حد تشخیص mU/mL 01 / 0 بدست آمد.

در قسمت اول تحقیق، یک نانو حسگر حساس و انتخابی فلورسانس مبتنی بر نانومواد فلورسنت کربنی (CFNs) برای تشخیص مقادیر کم آرسنیک (III) در نمونه های آبی طراحی شده است. CFN ها با خواص جذاب از جمله زیست سازگاری مطلوب، پایداری شیمیایی خوب و سهولت عامل دار شدن، از طریق یک مسیر هیدروترمال آسان و سازگار با محیط زیست سنتز می شوند و سپس با تیواوره اصلاح می شوند تا گروه های عاملی تیول را در سطح CFNs برای تشخیص انتخابی آرسنیک (III) در آب فراهم کنند. به وضوح مشاهده می شود که با افزودن آرسنیک (III) به محلول CFNs اصلاح شده، به علت تشکیل کمپلکس بین گروه گوگرد سطح نانوذرات و آرسنیک، سخت شدن مولکول، سیگنال فلورسانس افزایش یافت. باتوجه به نتایج حاصل از این پژوهش 7pH = مناسبترین pH برای تشخیص آرسنیک بود. نتایج پژوهش نشان داد که حسگر طراحی شده توانایی تشخیص انتخابی آرسنیک (III) را در محدوده ی خطی ppb 3/3 تا 5/828 با حد تشخیص ppb48/0 دارد. آنیون ها و کاتیون های موجود در نمونه های آبی تقریبا مزاحمتی در اندازه گیری یون آرسنیک (III) ایجاد نکردند. از روش های میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی فرابنفش-مرئی (UV-vis)و FT-IR جهت شناسایی ویژگی های ساختاری CFNs استفاده گردید. در قسمت دوم تحقیق، کامپوزیت هیدروژل-نقاط کربنی فلورسانس با استفاده از واکنش نقاط کربنی سنتز شده از آلدهیدهای مختلف ( بنزآلدهید، گلوتارآلدهید و نیترو بنزآلدهید) و چیتوسان ساخته شد و بعنوان فلوئوروفور برای تشخیص سریع ، انتخابی و حساس میکرو آر ان ای -21 در سلول های سرطان پستان MCF-7 استفاده شد. عملکرد زیست حسگر تشخیصی براساس قرار گیری منظم نقاط کربنی در داخل هیدروژل و آنگاه عامل دار کردن این سیستم با پروب DNA در داخل سیستم هیدروژل است که در حضور آنالیت میکرو آر ان ای-21 سیگنال فلورسانس ناشی از سیستم هیدروژل کاهش می یابد. زیست حسگر طراحی شده قادر به سنجش سلول های سرطانی در محدوده ی خطی 1000-25000، 1000-25000 و 1000-6000 سلول در میلی لیتر، به ترتیب، برای کامپوزیت هیدروژل-نقاط کربنی بر پایه گلوتار آلدهید، نیتروبنزآلدهید و بنزآلدهید می باشد و حد تشخیص آنها به ترتیب 310، 364 و552 سلول در میلی لیتر بدست آمد. هیدروژل، نقاط کربنی (CDs) و کامپوزیت هیدروژل- CDsبا استفاده از UV-vis، فلورسانس، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) ، TEM و FT-IR شناسایی شدند.

الکترولیز آب به عنوان یک فن آوری مهم برای تبدیل و ذخیره انرژی پاک به منظور کاهش آلودگی محیط زیست مطرح می شود. نیم واکنش های رهاسازی اکسیژن و هیدروژن که به ترتیب در آند و کاتد اتفاق می افتند، بسیار حائز اهمیت هستند. فلزات نجیب، به ویژه پلاتین بهترین الکتروکاتالیزگرها برای این واکنش ها هستند، اما منابع محدود، هزینه ی بالا و دوام کم این فلزات گران بها مهم ترین چالش در مورد کاربرد گسترده این فن آوری است. بنابراین، جستجوی روش های جدید برای یافتن جایگزین مناسب برای پلاتین بسیار اهمیت دارد. آلیاژهای فلزات واسطه به عنوان جایگزین پلاتین برای واکنش رهاسازی هیدروژن توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این تحقیق نانوکاتالیزگرهای آلیاژی ایریدیم-مولیبدنوم بر روی بسترهای مبتنی بر گرافن از طریق فرآیند هیدروترمال به طور هم زمان با مخلوط کردن گرافن اکساید، فسفومولیبدیک اسید و نمک ایریدیم تهیه شدند. همچنین در اثر استفاده از فسفومولیبدیک اسید و اتیلن دی آمین ساختارهای سه بعدی از گرافن به صورت هیدروژل حاصل خواهند شد. برای شناسایی کاتالیزگر مورد نظر روش های مشخصه یابی XRD، SEM، EDX، TGA و FT-IR به کار گرفته شد. به منظور بررسی فعالیت الکتروکاتالیزگری در واکنش رهاسازی هیدروژن، از روش ولتامتری خطی و چرخه ای در محلول 5/0 مولار سولفوریک اسید استفاده شد. نتایج نشان داد که کاتالیزگرهایی سنتزی با مشخصه Ir-Mo/GPOMB(B-10)-h پتانسیل شروع بسیار مثبت تر و اضافه ولتاژ بسیار کمتری در دانسیته جریان 10- میلی آمپر بر سانتی متر مربع را نسبت به Pt/C تجاری درHER نشان می دهند. مزیت دیگر این کاتالیزگر نسبت به Pt/C تجاری پایداری الکتروشیمیایی بسیار بیشتری برخوردار بوده و به علاوه با جایگرینی Pt با فلزات ارزان تر کم هزینه تر است. ضمنا فعالیت کاتالیزگری نمونه های سنتزی بر پایه ایریدیم نیز برای واکنش اکسایش متانول مورد بررسی قرار گرفت که فعالیت کاتالیزگری مشاهده نگردید.

ما یک ایمن حسگر رنگ سنجی کاغذی را برای تشخیص آنتی ژن CEA با استفاده از نانوکامپوزیت Co2(OH)2CO3-CeO2با فعالیت پراکسیداز فوق العاده ای ارائه می دهیم. مورفولوژی و ترکیب نانوکامپوزیت با تکنیک های SEM، TEM، XRD و XPS مشخص می شود. ایمن حسگر پیشنهاد شده با قرار دادن مخلوط مایع یونی، چیتوسان و آنتی بادی های اولیه بر روی سطح کاغذ، ساخته می شود. در مقایسه با روش های دیگر ایمن سنجی مبتنی بر کاغذ، وقتی از مایع یونی استفاده شد، اتصال پروتئین غیر اختصاصی بروی سطح کاغذ به طور موثر تر حذف شد. آنتی-بادی های ثانویه روی سطح نانوکامپوزیت Co2(OH)2CO3-CeO2 کربوکسیل شده قرار گرفتند. پاسخ ایمنی حساس به وسیله تغییر رنگ ناشی از اکسیداسیون TMB در حضور H2O2 از طریق نانوکامپوزیت Co2(OH)2CO3-CeO2به دست آمد. سنجش رنگ سنجی بر روی کاغذ انجام شد، از گوشی هوشمند برای گرفتن عکس و سپس آنالیز رنگ استفاده شد. تشخیص CEA با استفاده از این روش با گستره خطی 0.002 تا 75 نانوگرم بر میلی لیتر و حد تشخیص 0.51 پیکوگرم بر میلی لیتر انجام شد. در این کار، طراحی ساده، مقرون به صرفه و قابل حمل برای تشخیص نشانگرهای سرطانی نشان داده شد.

ذخیره انرژی به یک چالش بزرگ در جهان در قرن بیست ویکم تبدیل شده است، ، لذا با در نظر گرفتن بحران انرژی پیدا کردن سیستم های ذخیره انرژی با روش های کم هزینه و زیست سازگار برای رفع این مشکل بسیار ضروری است.رایج ترین سیستم های ذخیره انرژی شامل باتری ها،پیل سوختی و ابر خازن ها هستند. هیدروژن یک منبع پاک و تجدیدپذیر است به عنوان جایگزینی مناسب به جای سوخت های فسیلی مطرح شده است.توسعه ی کاتالیست های مبتنی برفلزهای غیرنجیب و ارزان برای رهاسازی هیدروژن یکی از زمینه های فعال تحقیقاتی در این زمینه بوده و لذا دستیابی به این هدف نیازمند الکتروکاتالیست های ارزان تر بابهره وری بالا، طول عمر و دوام بیشتر می باشد.در این کار تحقیقاتی سنتزساختارهای مزو متخلخل تیتانیوم دی اکسید بر روی گرافن می باشد که برای تهیه ی آن از قالب های سخت سیلیکاتی متخلخل سنتز شده بر روی گرافن اکسید استفاده خواهد شد لذا به این منظور در ابتدا قالب سخت سه بعدی سیلیکاتی KIT-6 بر روی گرافن اکسید سنتز و شناسایی شد سپس با پر کردن منافذ قالب سیلیکاتی با تیتانیوم ایزو پروژوکساید و انجام مراحل، کلسینه کردن و حذف قالب سیلیکاتی بر روی بستر گرافنی ساختار مزو متخلخل تیتانیوم دی اکساید سنتز و با تکنیک های طیف سنجی نظیرXRDو BET, UV-visible, Raman شناسایی شد و در ادامه برای کاهش نوار شکاف انرژی تیتانیوم دی-اکسید، سعی بر آن بود که بر روی بستر متخلخل تیتانیوم دی اکسید مقداری از فسفومولیبدیک اسید و پلاتین در اتمسفر بی اثر قرار داده شده و پس از شناسایی ترکیب نهایی با تکنیک های دستگاهی مختلف، اثر آنها بر روی فعالیت کاتالیستی و فوتوکاتالیستی تیتانیوم دی اکسید در واکنش های تبدیل انرژی مانند واکنش رهاسازی هیدروژن با تکنیک های الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پیمایشی خطی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در این پژوهش،سولفید ناپایدار عناصر واسطه مولیبدن و تنگستن بر روی بستر نانولوله های کربنی چند لایه تثبیت شدند.نانو کامپوزیتهای MWCNT@MoSxوMWCNT@WSxو نانوهیبرید MWCNT@MoSx/WSx با روش التراسونیک بدست آمدند و توسط فنون مختلف طیف سنجیIR، ،EDAX، XRDو تصویربرداریSEMشناسایی و تایید شدند.در این ساختار ازمولیبدن و تنگستن به عنوان فلزات واسطه، وازنانولوله های کربنی چند لایه به عنوان بستر در ساخت نانو مواد استفاده شد. در ادامه کارایی این نانو ساختارهابه عنوان نانوکاتالیزگر در اکسایش انتخابی متیل فنیل سولفید به سولفوکسید متناظر مورد مطالعه و بررسی قرارگرفتند. این نانو کاتالیزگرها پایدار بوده و قابلیت استفاده مکرر را با بازده بالا داشتند.

با در نظر گرفتن بحران انرژی، توجه به سمت سیستم های تبدیل و ذخیره سازی انرژی با بازدهی بالا معطوف شده است. یکی از اجزای اصلی و مهم سیستم های تبدیل و ذخیره سازی انرژی، الکترولیت می باشد. امروزه استفاده از الکترولیت های مایع به دلیل نشت و تبخیر حلال، بعنوان بعضی از عوامل بحرانی محدود کننده کارامدی طولانی مدت و استفاده عملی از این سیستم ها در نظر گرفته شده است. به همین دلیل الکترولیت های شبه حالت جامد می توانند جایگزین مناسبی برای الکترولیت های مایع باشند. یکی از چالش هایی که در این زمینه وجود دارد، هدایت یونی کمتر الکترولیت های شبه حالت جامد نسبت به الکترولیت های مایع است. در این راستا، در بخش نخست این تحقیق، ژلی بر پایه مواد معدنی حاوی یون لیتیم تهیه شد و هدایت یونی بالای 555 میلی زیمنس بر سانتی متر در دمای اتاق برای این ژل معدنی در عملکرد بعنوان الکترولیت شبه حالت جامد در یک سیستم دو الکترودی با الکترودهای مسطح گرافیت بدست آمد که تاکنون گزارش نشده است. در مرحله بعدی با توجه به پنجره پتانسیل محدود الکترولیت های آبی، برای اولین بار ارگانوژل فیزیکی حاوی یون لیتیم بر پایه دکستران با موفقیت تهیه شد و هدایت یونی 10 میلی زیمنس بر سانتی متر در دمای اتاق برای این ارگانوژل در عملکرد بعنوان الکترولیت شبه حالت جامد بدست آمد که در مقایسه با الکترولیت های پلیمری ژلی بی نظیر است و خیلی بیش تر از ارگانوژل مشابه بر پایه هیبرید پلی متیل اکریلات/پلی اتیلن گلیکول(57/0 میلی زیمنس بر سانتی متر) می باشد. در بخش دوم این تحقیق ژلی بر پایه مواد معدنی حاوی زوج برگشت پذیر سولفید\پلی سولفید تهیه شد که هدایت یونی 179 میلی زیمنس بر سانتی متر برای این ژل بدست آمد. عملکرد این ژل معدنی با هیدروژل بر پایه دکستران، الکترولیت پلیمری ژلی بر پایه متیل سلولز و الکترولیت مایع که همگی حاوی زوج برگشت پذیر سولفید\پلی سولفید بودند مقایسه شد و نتیجه هدایت یونی بالای ژل معدنی و همچنین تاثیر ساختار سه بعدی ژل در کاهش انتقال بار از الکترولیت به الکترود بدست آمد.

بخش اول: در بخش اول، از نقاط کربنی به عنوان برچسب های فلورسانس کننده برای تعیین ژن HIV-1 در حضور نانوذرات طلا استفاده شده است. افزایش شدت نشر با افزایش غلظت رشته هدف HIV-1از fM 0/50 تا nM0/1 مشاهده شد و حد تشخیص fM 15 بدست آمد. بخش دوم: در این بخش، با استفاده نقاط کربنی یک زیست حسگر نوری برای تعیین نشانگر سرطانی CA125 طراحی شد. با تشکیل هیبرید ساندویچی کاهش در پاسخ فلورسانس حضور آنالیت را در محیط نشان داد.کاهش شدت نشر با افزایش غلظت نشانگر سرطانی CA125 از fg/mL 0/1 تا ng/mL 0/1 مشاهده شد و حد تشخیص fg/mL 5/0 بدست آمد. بخش سوم: در این بخش، یک ایمن حسگر فلورسانسی برای تشخیص هم زمان نشانگرهای سرطانی CA125 و CA15-3 طراحی شد. حسگر پیشنهادی برای تصویربرداری از سلول های سرطانی تخمدان و سینه در رده سلول های OVCAR-3 و MCF-7 استفاده شد. بخش چهارم: در این بخش، تهیه موفقیت آمیز یک نوع جدید از نقاط کربنی دارای نشر دوگانه گزارش شده است. نقاط کربنی تهیه شده هنگام برانگیختگی ، دو طول موج نشری در 336 نانومتر و 540 نانومتر گسیل می کنند، که نشر 540 نانومتر نسبت به قطبیت حلال واکنش نشان می دهد. این نقاط کربنی به عنوان مدلی از گونه های حساس به قطبیت حلال، به منظور مطالعه اثرات solvochromism مورد استفاده قرار گرفتند. بخش پنجم: در بخش پنجم، با استفاده از نشر نوری مستقل از طول موج برانگیختگی نقاط کربنی و وابستگی تغییرات طول موج های نشری به تغییرات pH در بازه pH 0/12-0/2 ، یک نانوپروب حساس به pH درون سلولی را طراحی نمودیم. بخش ششم: در ادامه زیست حسگری جهت تعیین miRNA-155 طراحی شده است. نقاط کربنی در پیوند با مولکول های رودامین یک نانوهیبرید فلورسانس کننده را تشکیل می دهند. AuNPs توانایی فرونشانی سیگنال فلورسانس این مجموعه را دارند. حضور رشته miRNA هدف و برهم خوردن تجمع سبب ایجاد یک پاسخ فلورسانس نسبت سنجی در مجموعه پروب هیبریدی خواهد شد. در شرایط بهینه، محدوده خطیaM 0/1 تا μM1/0 و حد تشخیص aM 3/0 بدست آمد.

بخش اول:در این کار تحقیقاتی سعی بر این بود که براساس روش های ارائه شده برای سنتز چارچوب های فلز- آلی، نانوساختاری تهیه شود که در ساخت حسگرها یا زیست حسگرها مورد استفاده قرارگیرد.در این ساختارها از مس به عنوان فلز، و از ترکیبات زیستی به عنوان منبع مواد آلی در ساخت چارچوب های فلز-آلی استفاده شد. در این کار یک حسگر دارای خاصیت شبه آنزیمی برای تشخیص اپی نفرین طراحی شد. خواص شبه آنزیم لاکاز برای نانو کامپوزیت سنتز شده بررسی شد. ترکیب سنتز شده با استفاده از روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و روش ولتامتری پالس تفاضلی در محلول بافر فسفات 1/0 مولار بررسی شد. حدتشخیص برای این حسگر 20 میکرو مولار به دست آمد. هم چنین این نانو کامپوزیت باروش رنگ سنجی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که این نانو کامپوزیت خواصی مانند آنزیم لاکاز را دارد. کلمات کلیدی: چارچوب فلز-آلی، زیست حسگر، شبه آنزیم، لاکاز، رنگ سنجی بخش دوم: در این پروژه سعی بر این بود با به کارگیری فلز پورفیرین ها یک شبه آنزیم مبتنی بر چارچوب های فلز- آلی ستز شود که به عنوان یک حسگر به کار برده شود و تا حدی خواص شبه پراکسیداز را داشته باشد.. در این کار، از همین به عنوان منبع آلی و از روی کلرید به عنوان منبع فلزی استفاده شد. سپس با استفاده از روش های دستگاهی متفاوت مانند: طیف سنجی پخش انرژی پرتو ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش پرتو ایکس(XRD)، آنالیز وزن سنجی حرارتیTGA)) و روش طیف سنجی فوریه مادون قرمز(FT-IR)، ساختارها و مورفولوژی نانو کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب سنتز شده با به کارگیری روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس تفاضلی در محلول بافر فسفات1/0 مولار بررسی شد. سپس از این حسگر برای تشخیص دوپامین استفاده نمودیم. حدتشخیص این کامپوزیت برای دوپامین 7/4 میکرو مولار بود.

دربخش اول، یک زیست حسگر فلورسانس برای تشخیص پروتئینهای داخلی سلالین سرطان سینه، برپایهی پروب سه جزیی متشکل از ساختار هیبریدی SG-dsDNA-GNP به عنوان برچسب نوری، مولکولهای کاتالیتیکی DNAzyme به منظور افزایش حساسیت و همچنین از از نانوذرات مغناطیسی به عنوان سایتهای جمعکنندهی پروب طراحی وساخته شد. پروتئین مارکر، به عنوان کوفاکتور محرک مولکول آنزیم عمل میکند و در نتیجه، رشتهی سوبسترا شکسته شده و برچسب فلورسانس به داخل محلول آزاد میشود. نتایج نشان دهندهی این است که این زیست حسگر، قادر به تشخیص این مارکر پروتئینی در محدودهی خطیml/µgr 05-10E/8 تا 03-95E/1 است. حد تشخیص این زیستحسگر .است 1/72E-5µgr/ml در بخش دوم، یک استراتژی ساده و سریع، برای تشخیص HBsAg ،برپایهی استفاده از پروب دوبعدی ساندویچی متشکل از نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 ، به عنوان سایت جمعکنندهی پروب و نانوذرات سیلیکای متخلخل 41-MCM بارگیری شده توسط رنگدانهی فلورسنت رودامینب به عنوان سایت تولیدکننده سیگنال، طراحی و ساخته شد. تغییر حالل به عنوان محرک آزاد کنندهی رنگدانههای محبوس داخل نانوذرات سیلیکای متخلخل به داخل محلول، استفاده شد. نتایج حاصل، نشان داد که ایمن حسگر پیشنهادی توانایی تشخیص HBsAg را در محدودهی خطیml/ngr 9-14E.6 تا 3.0 را دارد. حد تشخیص این ایمن حسگر ml/ngr 9-7e.5 بود. در بخش سوم، یک استراتژی ساده وبا حساسیت باال، برپایهی فلورسانس تقویتیافتهی هیبرید کواالنسی طال-تیونین، به عنوان برچسب فلورسانس ونانوذرات مغناطیسی Fe3O4 به عنوان سایتهای جمعکنندهی پروب، برای تشخیص HBsAg ،طراحی وساخته شد. این استراتژی تشخیصی برپایهی به دام انداختن و سپس آزادسازی برچسبهای فلورسانس، عمل میکند. آنتیژن هپاتید ب بین نانوذرات مغناطیسی ونانوهیبریدهای طال-تیونین، ساندویچ میشود. سپس به منظور آزادسازی برچسبهای به دام انداختهشده، از روش هضمآنتیبادی های قرارگرفته روی نانوذرات، توسط آنزیم پروتئاز پپسین استفاده شد. نتایج نشان داد که این ایمن حسگر توانایی تشخیصHBsAg در محدودهی خطیml/ngr 9-4E.6 تا 012/2 را دارد. حد تشخیص این ایمن حسگر، ml/ngr 9-7e.5 بود.

در این پژوهش از روش الکتروشیمی دوقطبی برای ایجاد نانو ساختارهای ایریدیوم اکسید بر روی سطح الکترود دوقطبی طلا در محلول 〖Ir〗_2 O_3 حاوی اگزالیک اسید استفاده شد. بررسی های الکتروشیمیایی ولتامتری پیمایش خطی و ولتامتر چرخه ای به خوبی نشان دادند که نانو ذرات ایریدیوم اکسید انباشت شده روی سطح الکترود طلا دارای خاصیت الکتروکاتالیستی برای واکنش های تولید اکسیژن (OER) و تولید هیدروژن (HER) هستند. به طوری که پتانسیل در جریان 10 mA برای واکنش OER، 1.43 V بود که در مقایسه با سایر ساختارهای ایریدیوم اکسید گزارش شده در منابع علمی بهبودیافته است و برای واکنش HER، -0.073 V بود که این مقدار به مقدار مربوط به حالت استفاده از الکترود Pt/C بسیار نزدیک است. مقادیر مذکور نسبت به مرجع RHE در محلول های KOH 1M و H_2 〖SO〗_(4 )0.5 M به دست آمده اند. همچنین مقادیر شیب تافل ولتاموگرام ها اعداد 58 mV/dec برای واکنش OER و -53mV/dec برای واکنش HER بود. نتایج این پژوهش به وضوح موثر بودن روش الکتروشیمی دوقطبی برای الکتروانباشت روی سطح الکترود طلا را نشان می دهد. این روش فعالیت الکتروکاتالیزوری قابل توجهی را روی سطح الکترود به دست می دهد. به علاوه ساختار و مورفولوژی نانو ذرات ایریدیوم اکسید با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش پرتوایکس موردمطالعه قرار گرفت. الکتروانباشت روی الکترود طلا با روش جدید الکتروشیمی دوقطبی دارای این پتانسیل است که به عنوان کاتد و آند در فرآیند شکافت آب مورداستفاده قرار گیرد.

بخش اول: در این بخش نتایج کاربرد روش های RBF-PLS، SVD، MCR-ALS و RAFA برای اهداف تعیین کمی همزمان مقادیر کم Ca2+ وMg2+ و همچنین یک مطالعه اکتشافی براساس تشکیل کمپلکس های رنگی آنها با کالماگیت به کمک اسپکتروفتومتری UV-Vis توصیف شده است. عملکرد تجزیه ای RBF-PLS با مدل PRM مقایسه شد. پروفایل های غلظتی و طیفی با استفاده از MCR-ALS بدست آمدند. ثابت های پایداری کمپلکس ها با استفاده از RAFA استخراج شدند. سرانجام، مدل RBF-PLS برای تعیین کمی Ca2+ و Mg2+در نمونه های حقیقی مختلف مورد استفاده قرار گرفت. بخش دوم: در این بخش روش شبکه تابع پایه شعاعی-ژنتیک الگوریتم فضای کامل (wsGA-RBFN) برای تعیین کمی همزمانZn2+ ، Fe2+، Co2+ و Cu2+ براساس تشکیل کمپلکس های رنگی آنها با متیل تیمول بلو به کمک اسپکتروفتومتری UV-Vis به کار گرفته شد. در این روش مراکز انتخاب شده دقیقا از سطرهای ماتریس مستقل نیستند، بلکه می توانند از کل فضای نمونه ها انتخاب شوند. ابتدا شرایط بهینه انتخاب شد. سپس یک مطالعه اکتشافی از سیستم های تشکیل کمپلکس توسط رویکردهای SVD، EFA، MCR-AL و RAFAانجام گرفت. سرانجام، مدلwsGA-RBFN به طور موفقیت آمیزی برای تعیین کمی همزمانZn2+ ، Fe2+، Co2+ و Cu2+ در نمونه های حقیقی مختلف مورد استفاده قرار گرفت. بخش سوم: در این بخش در ادامه مطالعه قبلی، یک توصیف با جزئیات بیشتر از سیستم های تشکیل کمپلکسZn2+ ، Fe2+، Co2+ و Cu2+ با معرف متیل تیمول بلو توسط محاسبات نظریه تابعی چگالی/ نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان (DFT/TD-DFT) جهت شناسایی طبیعت هندسه های ساختاری آنها در فاز محلول انجام شد. بدین منظور ساختارهای فرضیه ای مولکولی برای اجزاء مختلف کمپلکس برا اساس موضع های مطلوب شامل شده در واکنشهای تشکیل کمپلکس، حالت پروتونه گروههای عاملی مختلف متیل تیمول بلو و سرانجام محیط اطراف یون فلزی پیشنهاد شد. ترکیب داده های تجربی از اسپکتروفتومتری UV-Vis و محاسبات تئوری با استفاده از DFT/TD-DFT برای تعیین باندهای UV-Vis اجزاء مختلف کمپلکس به کار گرفته شد بخش چهارم: در این بخش از تجزیه و تحلیل مجموعه داده بدست آمده توسط روش نسبت مولی برای سیستم تشکیل کمپلکس Cu2+ با فاموتیدین توسط رویکردهای مختلف کمومتری یک روش رنگ سنجی ساده، حساس و کارا برای تعیین کمی مس Cu2+ با هدف بهبود حساسیت تشخیص با روش اسپکتروفتومتری UV-Vis براساس تجمع نانوذرات طلا پیشنهاد شد. حساسیت تشخیص بدست آمده توسط روش پیشنهادی حدود 100 برابر در مقایسه با روش اسپکتروفتومتری افزایش یافت.

ایمن حسگر حساس نورتابی الکتروشیمیایی برای تعیین آنتی ژن سطحی ویروس هپاتیت B بر اساس تقویت سیگنال با استفاده از CdTe@CdS-PAMAM dendrimer به عنوان برچسب نورتاب و نانوذرات Fe3O4 به عنوان بستر طراحی شد. تحت شرایط بهینه، ایمن حسگر طراحی شده، محدوده خطی fg mL-1 3 تا ng mL-1 3 با حد تشخیص fg mL-1 3/0 را نشان داد. بخش دوم: در این بخش، یک ایمن حسگر نورتابی الکتروشیمیایی برای تشخیص هم زمان نشانگرهای سرطانی CEA و AFP با استفاده از PAMAM-luminol-Ab2AFP و PAMAM-QDs-Ab2CEA به عنوان پروب های نورتاب و نانوذرات Fe3O4@SiO2 به عنوان بستر سنجش توسعه یافته است. نقاط کوانتومی CdTe@CdS و لومینول در حضور H2O2 به عنوان عامل هم واکنش دهنده، سیگنال موثری را به ترتیب در 12/1- و 6/0 ولت نسبت به (Ag/AgCl) تولید می کنند. دو نشانگر سرطانی را می توان در محدوده fg mL-1 25/0 تا pg mL-1 20 با حد تشخیص fg mL-1 1/0 تشخیص داد. بخش سوم: در این بخش، یک ایمن حسگر نورتابی الکتروشیمیایی برای تشخیص هم زمان نشانگرهای سرطانی CA-125 و CA 15-3 طراحی شد. نقاط کوانتومی CdTe@CdS وRu (bpy)32+ در حضور تری پروپیل آمین به عنوان هم واکنش دهنده سیگنال موثری را در پتانسیل 2/1 ولت نسبت به (Ag/AgCl) در دو طول موج مختلف 500 و 620 نانومتر تولید می کنند. بخش چهارم: دراین بخش، یک آپتاحسگر انتقال انرزی رزونانس نورتابی الکترشیمیایی حساس بر اساس نانو ساختار های dendrimers/CdTe@CdS QD برای تشخیص انتخابی Hg2+ توسعه یافته است. در شرایط بهینه، محدوده خطی aM 20 تا µM 2 و حد تشخیص برابر aM 2 برای تشخیص Hg2+ بدست آمد. بخش پنجم: در این بخش، نانوخوشه های نیکل به عنوان نشرکننده های جدید نورتاب برای تعیین کراتینین در حضور پلیمر قالب مولکولی توسعه داده شد. Ni NCs تثبیت شده در قالب MIP، یک انتشار نورتابی الکتروشیمیایی آندی را در حضور هم واکنش دهنده TPrA نشان داد. در حضور کراتینین، نشر نانوخوشه های نیکل به طور موثری خاموش شده و حد تشخیص برابر با nM 5/0 بدست آمد. بخش ششم: در این بخش، با استفاده از نانوکریستال های EuSیک حسگر قالب مولکولی نورتابی الکتروشیمیایی برای تعیین ژن HIV-1 طراحی شد. با هیبریداسیون ژن HIV-1 و EuS NCs-ssDNA الکترود ITO اصلاح شده با فیلم پلیمری یک نشر کاتدی را در حضور K2S2O8 نشان داد و افزایش شدت نشر با افزایش غلظت ژن HIV-1 از nM 3/0 تا fM 3 مشاهده شد و حد تشخیص fM 3/0 بدست آمد.

بخش اول: تشخیص حساس، گزینش پذیر و ارزان قیمت ویروس نقص ایمنی انسان (HIV) برای تشخیص زودهنگام و نظارت بر ویروس نقص ایمنی انسان ضروری است. ما یک زیست حسگر از نوع ترانزیستور اثر میدان با گیت مایع بدون برچسب و جدید را برای آشکارسازی ژن HIV-1 با توسعه فیلم نازک اکسید نیکل (NiO) توسعه دادیم. در ابتدا از تکنیک اسپاترینگ فرکانس رادیویی برای انباشت فیلم نازک اکسید نیکل بر روی بستر شیشه ای در زمان اسپاترینگ مختلف استفاده شد. مشخصات فیلم های به دست آمده با میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی، پراش اشعه ایکس و طیف سنج نوری UV-Vis مورد بررسی قرار گرفت. اندازگیری های الکتریکی نشان داد که NiO تحرک حامل بالا، روبش زیر آستانه مناسب و نسبت جریان روشن/خاموش بالایی را در دستگاه ترانزیستور اثر میدان فراهم می کند. حساسیت pH دستگاه مورد ارزیابی قرار گرفت. با ادغام مزایای NiO و استفاده از ترانزیستور اثر میدان، یک زیست حسگر کارامد برای شناسایی حساس DNA هدف HIV در محدوده خطی از 0/1 اتومولار (aM) تا 0/10 نانومولار با حد تشخیص aM 3/0 به دست آمده است. زیست حسگر پیشنهاد شده گزینش پذیری خوبی را حتی در مقایسه با توالی غیرمکمل و توالی با اختلاف دو باز را نشان داد و با موفقیت برای شناسایی DNA ویروس HIV در نمونه سرم انسان به کار برده شد. نتایج رضایت بخش به دست آمده نشاندهنده کاربرد بالقوه دستگاه برای نظارت بر نشانگرهای زیستی دیگر در مایعات بیولوژیکی و نمونه های بالینی است. بخش دوم: فیلم نازک نانوساختار اکسید نیکل اسپاتر شده به روش فرکانس رادیویی انباشته شده روی بستر شیشه ای به عنوان یک ماتریس بالقوه برای تحقق بخشیدن به زیست حسگر از نوع ترانزیستور اثر میدان بسیار حساس و گزینش پذیر برای اندازگیری لاکتات به کار رفت. ابتدا، ترانزیستور اثر میدان با ماده کانال اکسید نیکل برای آشکارسازی NADH بکار رفت که محدوده غلظت خطی aM 0/1 تا nM 0/1 و حد تشخیص پایین aM 2/0 را نشان داد. سپس، سطح اکسید نیکل با چیتوسان اصلاح شد و با گلوتارآلدهید عاملدار شد و آنزیم لاکتات دهیدروژناز روی ترمینال گلوتارآلدهید مستقر شد. زیست حسگر ویژگی های پاسخ خطی بسیار کارامدی در محدوده aM 0/1 تا pM 0/1 و حد تشخیص پایین aM 5/0 را نشان داد. زیست حسگر پایداری بالایی بدون اثر مزاحمت ترکیبات مداخله کننده متداول موجود در مایعات بیولوژیک

از طریق روش ساده هیدروترمال نانوصفحات بیسموت سولفید سنتز شدند و خواص ابرخازنی آن ها بررسی شدند. سپس برای بهبود خواص خازنی آن ها نانوکامپوزیت های Bi2S3/Co2O3 و MnO2/Bi2S3 سنتز شدند و با استفاده از روش های دستگاهی متفاوت مانند: طیف سنجی پخش انرژی پرتو ایکس(EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش پرتو ایکس(XRD) ساختارها و مورفولوژی نانوکامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت. نانوساختارهای سنتز شده با روشهای الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و تکنیک شارژ/ دشارژ در محلول 2 مولار پتاسیم هیدروکسید بررسی شدند. نتایج نشان دادندکه نانوکامپوزیت های حاوی این نانوساختارها دارای رفتار الکتروشیمیایی وظرفیت خازنی ویژه مطلوبی می باشند به طوری که قابلیت استفاده از آن ها به عنوان ابر خازن وجود دارد. در به کارگیری این کامپوزیت ها به عنوان ابرخازن شاهد ظرفیت خازنی ویژه 1279 فاراد بر گرم و انرژی ویژه 87 وات ساعت بر کیلوگرم برای نانوکامپوزیت Bi2S3/Co2O3 و ظرفیت خازنی ویژه 2359 برگرم و انرژی ویژه 161 برای نانوکامپوزیت MnO2/Bi2S3 در جریان ویژه 1 آمپر بر گرم خواهیم بود. همچنین بعد از اعمال 1000چرخه ی شارژ/دشارژ پایداری 90 درصدی برای نانوکامپوزیت Bi2S3/Co2O3 و پایداری 93 درصدی برای نانوکامپوزیت MnO2/Bi2S3 حاصل می شود که نشان دهنده ی پایداری چرخه ای بسیار مناسب آن ها می باشد.

با در نظر گرفتن بحران انرژی، دور شدن از وابستگی به منابع تجدید ناپذیر ضروری است. از دو دهه پیش هیدروژن به عنوان یک منبع جایگزین انرژی، تجدید پذیر، تمیز و ارزان شناخته شده است. تلاش های زیادی برای جایگزینی کاتالیزگر پلاتین گران قیمت به عنوان بهترین الکتروکاتالیزگر تولید کننده هیدروژن صورت گرفته است. در این راستا کالکوژناید های فلزات واسطه مانند مولیبدنیم دی سولفید یا مولیبدنیم تری سولفید از لحاظ علمی و اقتصادی به عنوان الکتروکاتالیزگر مورد توجه قرار گرفته‫اند. در این تحقیق، شیوه الکتروشیمیایی جدیدی، به نام الکتروشیمی دوقطبی، برای به دست آوردن کاتالیزگر MoSx همراه با پلیمر پلی سالیسیلیک اسید به عنوان بستر کاتالیزگر برای افزایش انتقال الکترون استفاده شد. بر این اساس، لایه نشانی MoSx در یک محلول آبی، به دنبال پلیمریزاسیون سالیسیلیک اسید بر روی یک ورقه طلا بصورت آندی انجام شد. در نتیجه یک لایه نازک از نانو ساختارهای دوکی شکل MoSx بر روی بستر ورقه طلای اصلاح شده با پلیمر پلی‫سالیسیلیک اسید تشکیل شد. کاتالیزگر MoSx بر روی سطح الکترو طلا پتانسیل شروع 13/0- ولت را برای واکنش آزادسازی هیدروژن نشان داد، در حالی که الکتروکاتالیزگر تلفیقی MoSx / PSA/ Au به طور قابل توجهی پتانسیل شروع واکنش آزادسازی هیدروژن را به میزان 09/0 ولت کاهش و به پتانسیل 04/0- ولت با شیب تافل 062/0 ‫ولت بر دهک در محلول آبی سولفوریک اسید نیم مولار می رساند. مهمتر از همه، الکترود آماده شده ویژگی فوتوکاتد حساس به نور را نشان می دهد به گونه ای که تحت تابش نور این کاتالیزگر واکنش آزادسازی هیدروژن را در پتانسیل 16/0 ولت نسبت به RHE را شروع می‫نماید. در مقایسه با دیگر کاتالیزگرهای MoSx، تاکنون چنین فعالیت الکتروکاتالیزی برای کاتالیزگرهای مبتنی بر MoSx گزارش نشده است. لذا، روش مورد استفاده الکتروشیمی دو قطبی می‫تواند برای تهیه سیستم های پلیمری، کاتالیزی یا سیستم های تلفیقی بسیار کارآمد باشد و قابلیت توسعه بیشتری دارد.‬

در بخش اول، با استفاده از یک روش هیدروترمال در یک مرحله و در دمای پایین نانوصفحه های گرافن اکسید دوپه شده با سولفور(S-RGO-X) با موفقیت سنتز گردیدند و با تغییر مقدار ماده ی اولیه سولفور درفرآیند سنتز، مقدار سولفور دوپه شده در نانوصفحه های گرافن افزایش داده شد. بررسی های الکتروشیمیایی به خوبی نشان دادند که در میان نانوکاتالیست های سنتز شده، گرافن دوپه شده با سولفور در مقدار بهینه (نسبت وزنی Na2S/GO=3) دارای بهترین فعالیت الکتروکاتالیستی برای واکنش احیای اکسیژن بود، بطوریکه پتانسیل شروع آن بسیار نزدیک به فعالیت Pt/C (10 درصد وزنی) تجاری بود. ساختار و مورفولوژی گرافن احیا شده و گرافن دوپه شده با سولفور سنتز شده، با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش پرتو ایکس، رامان و FT-IR مورد مطالعه قرار گرفتند. در بخش دوم: ابتدا نانوصفحه های مولیبدنیم دی سولفید به تنهایی و بدون استفاده از بستر، سنتز شدند. تصاویر ثبت شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که نانوصفحه های MoS2 سنتز شده به صورت ساختارهای گل مانند تجمع یافته اند و بررسی های الکتروشیمیایی حاکی از فعالیت الکتروکاتالیستی کم آنها برای واکنش آزادسازی هیدروژن بود. درمرحله بعد از نانوصفحه های S-RGO-X به عنوان بستری برای سنتزکامپوزیتی از نانوصفحه های گرافن دوپه شده با سولفور و MoS2 (MoS2/S-RGO-X) استفاده شد. فعالیت الکتروکاتالیستی برای نانوکامپوزیت حاصل به وسیله روش های الکتروشیمیایی نظیر ولتاموگرام چرخه ای و ولتامتری پیمایش خطی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که فعالیت الکتروکاتالیستی آن برای واکنش آزادسازی هیدروژن نسبت به MoS2 بدون بستر بهبود یافته است. سرانجام، جهت بهبود فعالیت الکتروکاتالیستی نانوکامپوزیت سنتز شده، نانوذرات CoS2 به کامپوزیت اضافه شد و نانوکامپوزیت CoS2/MoS2/S-RGO-X مورد بررسی الکتروشیمیایی قرار گرفت. در هر مرحله از فرآیندهای سنتزی، ساختار و مورفولوژی نانوکامپوزیت های تهیه شده به وسیله روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس مورد مطالعه قرار گرفتند.

در کار تحقیقاتی حاضر، بهینه سازی فرآیند جذب گونه های مهم صنعتی، اتمسفری و بیولوژیکی (متان، هیدروژن، هیدروژن سولفید و هیدروژن سیانید) با اصلاح نانوجاذب های بورنیترید و نیز گرافدین با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی ( DFT) در نظر گرفته شد. نتایج به طور خلاصه نشان داد که با استفاده از نانو صفحه بور نیترید (BNNS) به عنوان بستر، از میان عناصر اصلاح کننده ی آلومینیوم، کربن، سیلیسیم و فسفر به طور چشمگیر تری آلومینیوم و کربن در همه ی حالات شرایط بهتری را برای جذب و شناسایی گونه ها به وجود می آورند. این شرایط را به طور کل می توان با انرژی جذب و برهمکنش مناسب تر با جذب شونده و نیز شرایط ساختاری بهترجاذب برای فرآیند جذب تفسیر کرد. مورد اول در حالت اصلاح نانوجاذب به وسیله ی آلومینیوم و دومی با اصلاح به وسیله ی کربن مشهودتر است. لازم به ذکر است که در نتایج به دست آمده مشخص شد که در حالات دوپه کردن جاذب با کربن، سطح جاذب با تغییری بسیار اندک از لحاظ ساختاری توانایی جذب مولکول ها (به عنوان مثالH2) را از دو سمت داراست که این به نوبه ی خود باعث افزایش راندمان فرآیندجذب خواهد شد. همچنین به عنوان تکنیکی نوین، مشخص شد که کنترل فرآیند جذب/واجذب گونه های مذکور بر بستر دوپه شده با عناصر آلومینیوم و کربن از طریق القای بار الکتریکی به جاذب، تکنیکی ارزشمند برای تسهیل فرآیندهای جذب این گونه هاست. در این زمینه، کنترل فرآیند جذب/واجذب چشمگیری در بسترهای بورنیتریدی دوپه شده با عناصر مذکور دیده شد؛ بنابراین به طور جالبی جذب/واجذب این گونه ها بر بسترهای مذکور از طریق تغییر جریان الکتریکی قابل کنترل است. لازم به ذکر است همه ی نتایج بالا با انجام آنالیزهای الکترونی از قبیل شکاف انرژی HOMO-LUMO، مقادیر انتقال بار و نیز برهمکنش های بین مولکولی تایید شدند. در بخشی دیگر از این کار از بستر گرافدین و نیز کلاسترهای فلزی پالادیم به عنوان عامل اصلاح استفاده شد. مشخص شد که هیدروژن با انرژی جذبی مناسب برای مقاصد کاربردی بروی این بستر جذب می شود. همچنین نتایج نشان دادکه دو مولکول به ازای هر اتم پالادیم به طور موثر جذب شده که این نتیجه در توافق با مورد مشابه با گرافن اصلاح شده با کلاسترهای پالادیم است. با این وجود با توجه به اینکه شرایط نقص دار بودن گرافن در شرایط با دمای بالاتر محدود است، می توان بستر گرافدین-

در بخش اول این مطالعه، سنتز و شناسایی پلیمر قالب مولکولی با خاصیت مغناطیسی برای کراتینین انجام شد. پس از سنتز نانوذرات مغناطیسی آهن، آنها را با استفاده از TMSPMA عاملدار کرده و سپس در تهیه پلیمر قالب مولکولی مورد نظر طی پلیمریزاسیون رسوبی مونومر MAA مورد استفاده قرار دادیم. خواص پلیمر تهیه شده، از جمله خاصیت مغناطیسی، ظرفیت جذب، قابلیت واجذبی و بازیابی، گزینش پذیری و ... مورد بررسی قرار داده شد. همچنین چگونگی عملکرد پلیمر قالب مولکولی تهیه شده با متغیرهایی نظیر غلظت اولیه کراتینین، بررسی اثر وجود نمک در محلول، زمان، pH محلول و دوز نانوذرات مغناطیسی آهن مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به نتایج قابل قبول بدست آمده در محدوده ی غلظت کمینه و بیشینه کراتینین در خون، استفاده از این پلیمر جهت اندازه گیری غلظت آن در نمونه انسانی پیشنهاد می شود. در بخش دوم این مطالعه، هدف افزایش زمان اثر ضد دردی مورفین با استفاده از آزادسازی کنترل شده آن از پلیمر قالب مولکولی مختص مورفین است. به همین منظور، پلیمر قالب مولکولی با پایه هیدروژل کیتوسان طراحی و سنتز شد. پس از عاملدار کردن کیتوسان بوسیله MA، از آن در تهیه نانو هیدروژل قالب مولکولی مورفین با استفاده از مونومر MAA استفاده شد. خواص نانو هیدروژل قالب مولکولی تهیه شده از جمله اثر قالب گذاری، رفتار تورم، خواص حرارتی، قابلیت واجذبی و ... در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. همچنین برای اثبات حقانیت ادعای آزادسازی کنترل شده مورفین توسط نانو هیدروژل سنتز شده و بررسی مدت زمان اثر ضد دردی مورفین، از تزریق به نمونه های زنده (موش آزمایشگاهی) استفاده شد. برای این منظور، بیش از 200 موش نر مورد آزمایش تزریق قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد که استفاده از هیدروژل سنتز شده بعنوان حامل داروی مورفین، می تواند اثر ضد دردی آن را تا بیش از یک ساعت افزایش دهد. بنابر این استفاده از این نانوهیدروژل بعنوان حامل داروی مورفین، می تواند دوز مصرفی مورفین را تا حد قابل ملاحظه ای بکاهد. در بخش سوم این پروژه، تهیه پلیمر قالب مولکولی مخصوص یون Cr (VI) جهت استفاده برای حذف از پساب ها و فاضلاب های صنعتی مد نظر است. برای افزایش بازدهی پلیمر قالب مولکولی و همچنین سهولت در استفاده از آن به عنوان جاذب، از بارگذاری پلیمر قالب مولکولی بر غشای نانو فایبر متخلخل PAN عاملدار شده

در بخش اول، الکتروپلیمریزاسیون تیوفن 3 -کربوکسیلیک اسید بر روی یک ورقه طلا به عنوان بستر با روش الکتروشیمی دوقطبی انجام میشود تا اینکه یک پلیمری با گروههای عاملی مناسب بر روی سطح بستر حاصل گردد. ورقه طلا اصلاح شده با فیلم پلیمری به عنوان بستر مناسبی برای تثبیت آنزیم بیلیروبین اکسیداز مورد استفاده قرار میگیرد. الکترودهای اصلاح شده با فیلم پلیمری وآنزیم با تکنیکهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس، میکروسکوپ نیروی اتمی و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی شناسایی میشوند. بیوالکترود آماده شده به عنوان یک الکتروکاتالیزور جدید با تکنیکهای ولتامتری نظیر ولتامتری چرخهای به منظور بررسی فعالیت الکتروکاتالیزوری برای واکنش کاهش اکسیژن و محاسبه پارامترهای سینتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. پتانسیل شروع و مقدار دانسیته جریان برای کاهش اکسیژن بر روی الکترود اصلاح شده به ترتیب V 55 / 0 نسبت به مرجع Ag/AgCl و 2-cmμA 967 بودند. بهعلاوه عملکرد الکتروکاتالیزوری ورقه طلا اصلاح شده با روش دوقطبی الکتروشیمیایی برای واکنش کاهش اکسیژن بهتر از ورقه طلای اصلاح شده با بیلیروبین اکسیداز تثبیت شده بر روی پلیتیوفن 3 -کربوکسیلیک اسید سنتزی با سیستم متداول سه الکترودی بود. در بخش دوم، از روش الکتروشیمی دوقطبی برای ایجاد نانوساختارهای طلا بر روی سطح الکترود دوقطبی طلا استفاده شد و سپس الکترود اصلاح شده به عنوان یک بستر مناسب برای تثبیت آنزیم گلوکز دهیدروژناز مورد استفاده قرار گرفت. گلوکز دهیدروژناز تثبیت شده بر روی نانوساختارهای طلا برای اکسیداسیون مستقیم گلوکز استفاده شد. فعالیت الکتروکاتالیزوری الکترود اصلاح شده برای اکسیداسیون گلوکز با استفاده از روش ولتامتری چرخهای مورد ارزیابی قرار گرفت، به نحوی که پتانسیل شروع و بزرگی دانسیته جریان برای اکسیداسیون گلوکز بر روی الکترود اصلاح شده به ترتیب V03 / 0 - نسبت به مرجع Ag/AgCl و 2-cm mA 7 / 2 بودند. نتایج این کار تحقیقاتی به وضوح موثر بودن روش پیشنهادی برای اصلاح سطح ورقه طلا را نشان میدهد که این روش موجب تثبیت صحیح آنزیم شده و در نتیجه فعالیت الکتروکاتالیزوری قابل توجهی را از این آنزیم بر روی سطح الکترود حاصل مینماید. لازم به ذکر است که در هر مرحله از آمادهسازی بیوالکترود ساختار و مورفولوژی الکترود اصلاح شده با تکنیکهای اسپکتروسکوپی

در بخش اول این پروزه تحقیقاتی حسگری زیستی بر مبنای انرژی رزونانس فلورسانس برای اندازه گیری جیوه در نمونه های حقیقی معرفی شده است. برای ساخت حسگر فوق ابتدا نقاط کربنی فلورسنت دار حاوی گروه های عاملی هیدروکسیل و آمین با روش هیدروترمال و با استفاده از هیستیدین به عنوان ماده اولیه سنتز می شوند، سپس نقاط کربنی توسط مولکول های DNA و از طریق واکنش آمیداسیون اصلاح می گردند. در مرحله بعد نانو ذرات طلای سنتز شده توسط رشته های DNA مکمل تیول دار اصلاح می شوند. در حسگر ارائه شده نقاط کربنی به عنوان دهنده انرژی و نانوذرات طلا به عنوان گیرنده انرژی عمل می کنند. وقتی که نقاط کربنی و نانو ذرات طلا باهم مخلوط می شوند هیبریداسیون بین دو رشته DNA منجر به خاموشی فلورسانس شده و شدت فلوئورسانس کاهش می یابد، به چنین فرآیندی FRET نسبت داده می شود. در حضور جیوه، نانو ذرات طلا اصلاح شده به وسیله یون-های جیوه جایگزین شده و بهبود شدت فلورسانس همراه خواهد بود که ناشی از تشکیل کمپلکس پایدار بین یون جیوه و رشته های DNA روی نقاط کربنی (T-Hg2+-T) باشد. حسگر ارائه شده قادر به تعیین جیوه در محدوده بین 25/1 پیکو مولار تا 24 میکرو مولار و حد تشخیص 55/0 پیکو مولار می-باشد. در بخش دوم پروژه حسگری زیستی الکتروشیمیایی بسیار حساس، گزینش پذیر و سریع برای تعیین جیوه ارائه شده است. در این حسگر تشخیص جیوه در سطح اتمی و بر اساس هیبریداسیون- دی هیبریداسیون الکترود اصلاح شده با دو رشته DNA صورت گرفته است. DNA عاملدارشده با گروه عاملی تیولی روی سطح الکترود طلا قرار داده شد تا اینکه از طریق آرایش خود تجمعی بر سطح الکترود طلا با ایجاد پیوند Au-S متصل شوند. cDNA مکمل به سطح الکترود اضافه گردید تا اینکه هیبریداسیو بین دو رشته DNA اتفاق بیفتد. نتایج حاصل حاکی از آن است که قرار گرفتن مولکول-های DNA روی سطح الکترود موجب کاهش شدت پیک های ولتامتری پالس تفاضلی می شوند. در حضور یون جیوه زنجیره مکمل(cDNA) توسط یون های جیوه جایگزین شده و موجب بهبود ولتاموگرام های پالس تفاضلی می شود. در حال حاضر حسگر زیستی الکتروشیمیایی حاصل توانایی تشخیص محدوده گسترده ای از یون جیوه در محدوده 5 زپتو مولار تا 55 پیکو مولار را دارد و حد تشخیص بدست آمده برای حسگر فوق 6/0زپتو مولار است. پاسخ سریع، پایداری پاسخ، حساسیت بالا، هزینه ی پایین و آسان بودن

بخش اول: در این بخش یک کامپوزیت سه جزئی متشکل از گرافن اکسید احیا شده/نانوسیم-های کادمیوم سولفید (CdS) تزیین شده با نانو ذرات پلاتین به عنوان یک الکتروکاتالیست و فتوالکتروکاتالیست کارآمد جهت اکسایش اتانول در محیط های قلیایی گزارش شده است. در تهیه این کامپوزیت، ابتدا نانوسیم های CdS با اندازه یکنواخت و قطر متوسط 35 نانومتر و با طول چندین میکرومتر به کمک روش سالوترمال سنتز گردید. در ادامه جهت تهیه کامپوزیت سه جزئی، از عامل کاهنده هیدرازین و یک روش هیدروترمال ساده جهت قرار گرفتن CdS برروی گرافن اکسید و کاهش همزمان یون های پلاتین و گرافن اکسید به منظور تشکیل نانوذرات پلاتین برروی rGO/CdS NWs، استفاده شده است. اطلاعات مربوط به ریخت شناسی، ساختار و خواص این نانوکامپوزیت توسط روش های مختلف شناسایی و بررسی از قبیل: FESEM، TEM، EDX، XRD، XPS، UV-vis و فلورسانس بدست آمد. بررسی فعالیت الکتروکاتالیستی با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای و آمپرومتری نشان داد که کامپوزیت سه جزئی از فعالیت الکتروکاتالیستی بالاتری برای اکسیداسیون اتانول در محیط های قلیایی و همچنین پتانسیل آستانه ی اکسایشی منفی تر، نسبت به دیگر نانوساختارها از قبیل: CdS NWs، rGO/CdS NWs، CdS NWs/Pt NPs و rGO/Pt NPs برخوردار است. علاوه بر این در حضور نور لامپ LED با توان پایین به عنوان منبع تابش، جریان اکسایشی اتانول افزایش چشمگیر نشان می دهد و همچنین پتانسیل آستانه ی اکسایشی آن به پتانسیل منفی تر 950/0- ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl در مقایسه با پتانسیل 870/0- ولتی در تاریکی، جابجا می شود. عملکرد کاتالیستی و فتوالکتروکاتالیستی بالا را می توان به تماس سطحی حداکثری نانوسیم ها با گرافن احیا شده نسبت داد که از کلوخه شدن نانوساختارها و همچنین نوترکیبی حفره-الکترون جلوگیری می کند. علاوه بر این تسریع فرایند انتقال الکترون در حضور گرافن احیا شده و افزایش مساحت سطحی ویژه با قرار گرفتن نانو ذرات پلاتین برروی نانوسیم ها وگرافن احیایی به افزایش فعالیت کاتالیزوری کمک می کند. این تحقیق می تواند یک نقشه راه برای سنتز نیمه هادی های یک بعدی-گرافن احیا شده-نانوذرات پلاتین به عنوان یک کامپوزیت سه جزئی باشد که بتواند در زمینه ی تبدیلات انرژی به عنوان یک فتوکاتالیست نور مرئی کارآمد مورد استفاده قرارگیرد. بخش دوم: در این قسمت نانوس

بخش اول در این کار با استفاده از ورقه طلا به عنوان الکترود کار، نانوذرات مغناطیسی به عنوان بستر نگهدارنده و دی ان ای زیم به عنوان تقویتکننده سیگنال، یک ایمنحسگر الکتروشیمیایی جهت تشخیص HBsAg تهیه کردیم. در این کار از نانوذرات مغناطیسی جهت تثبیت آنتیبادی اولیه استفاده شد و در ادامه مارکر پروتئینی بین نانوذرات مغناطیسی و نانوذرات طلای اصلاح شده با دی ان ای زیم و متیلنبلو ساندویچ شد. دی ان ای زیم با داشتن خاصیت پراکسیداز احیای آب اکسیژنه را به کمک متیلنبلو کاتالیز میکند. نتایج نشان داد که این ایمنحسگر قادر به تشخیص HBsAgدر محدوده خطی 1-100 pg/mlبود. حدتشخیص این حسگر نیز 0/46 pg/mlبود. ایمنحسگر موردنظر به دلیل داشتن حساسیت بالا و خواص کاتالیزوری عالی دی ان ای زیم، ابزار امیدبخشی برای کاربردهای بالینی و تشخیص بیماریها، به حساب میآید. بخش دوم در این کار یک ایمنحسگر بسیار حساس جهت تشخیص ،HBsAgبرپایه خواص آنزیمی همین/جی- چهارتایی و Fe3O4طراحی کردیم. جی- چهارتایی- دی ان ای زیم، متشکل از همین و نوکلوئیکاسید غنی از باز گوانین، با داشتن خاصیت پراکسیداز یک تقویتکننده سیگنال موثر به حساب میآیند. نانوکامپوزیت Fe3O4–Auبا داشتن مساحت سطح بالا و خواص شبه آنزیمی بستر مناسبی را جهت تثبیت همین/جی-چهارتایی فراهم میکند. مارکر پروتئینی بین آنتیبادی اولیه قرار گرفته بروی گرافناکسید و آنتیبادی ثانویه قرار گرافته بروی نانوکامپوزیت Fe3O4–Auساندویچ میشود. نانوذرات Fe3O4و دی ان ای زیم به طور همزمان احیای آباکسیژنه در حضور متیلنبلو را کاتالیز میکنند. ایمنحسگر تهیه شده با داشتن محدوده خطی 0/1-300pg/mlو حدتشخیص 0/06 pg/mlیک روش حساس جهت تشخیص مارکرهای پروتئینی فراهم آورد

در این پایان نامه آنزیم لاکاز ترامتس ورسیکالر بر روی بسترهای عامل دار شده، نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 (MNPs-Laccase)، نانو کامپوزیت های گرافن اکسید- Fe3O4 (GO-Fe3O4-Laccase) و گرافن اکسید- CuFe2O4 (GO-CuFe2O4-Laccase) بوسیله گلوتارآلدئید به عنوان عامل اتصال دهنده و از طریق تشکیل پیوند کووالانسی تثبیت شد. آنزیم لاکاز تثبیت شده بر روی این بسترها بوسیله تکنیک های SEM، FT-IR، AGFM،UV-Vis ،EDX و TGA شناسایی شد. آنزیم لاکاز تثبیت شده فعالیت خود را حفظ کرده و در مقایسه با آنزیم لاکاز آزاد نسبت به تغییرات دما و pH از پایدارتری بیشتری برخوردار است. آنزیم لاکاز تثبیت شده بر روی نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 (MNPs-Laccase)، نانو کامپوزیت های گرافن اکسید- Fe3O4 (GO-Fe3O4-Laccase) به عنوان نانوبیوکاتالیست های مغناطیسی قابل بازیافت برای اکسایش هوازی الکل ها به ترکیبات کربونیلی مربوطه بوسیله اکسیژن هوا به عنوان اکسیدکننده و 2،2،6،6-تترامتیل-1-پیپریدینیل اکسیل (TEMPO) به عنوان مدیتور در مخلوط بافر فسفات و استونیتریل (1:25) در دمای اتاق مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین از نانوبیوکاتالیست (GO-CuFe2O4-Laccase) برای سنتز آریل سولفونیل بنزن دی ال ها ازطریق جفت شدن اکسایشی بنزن دی ال ها ونمک های آریل سولفونیک اسیدها با استفاده از اکسیژن هوا به عنوان اکسید کننده در بافر فسفات به عنوان حلال و در دمای اتاق استفاده شد. نانوبیوکاتالیست های مغناطیسی به آسانی و سریع بوسیله آهنربای خارجی جداسازی شده و بدون کاهش قابل ملاحظه فعالیت چندین بار مورد استفاده مجدد قرار گرفتند.

در بخش اول، ابتدا نانو ذرات کادمیوم تلورید با روش انباشت زیر پتانسیل بر روی الکترود شیشه ای اکسید قلع ایندیوم اصلاح شده با فیلم نازکی از طلا قرار داده شدند. سپس، فعالیت فوتوالکتروکاتالیزوری این نانو ذرات با تکنیک های الکتروشیمیایی نظیر کرونوآمپرومتری و ولتامتری روبش خطی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که این نانو ذرات فقط توانایی کاتالیز کردن واکنش های اکسایشی را در حضور نور دارند. بنابراین جهت ایجاد فعالیت فوتوالکتروکاتالیزوری برای واکنش کاهش یون های H+ یا مولکول های آب و رهاسازی هیدروژن، از فلز پلاتین در کنار نانو ذرات کادمیوم تلورید استفاده شد. برای این منظور، الکترود Au/ITO اصلاح شده با نانو ذرات کادمیوم تلورید در محلول حاوی یون های پلاتین قرار داده شد تا کادمیوم فلزی موجود در سطح بستر از طریق واکنش جایگزینی خود به خودی اکسایش-کاهش با یون های پلاتین جابه جا شوند و نانو ذرات Pt/CdTe به دست آیند. در نهایت، فعالیت فوتوالکتروکاتالیزوری نانو ذرات Pt/CdTe برای واکنش رهاسازی هیدروژن بررسی گردید و مشاهده شد که این نانو ذرات دارای خاصیت فوتوالکتروکاتالیزوری مناسب برای واکنش احیای مولکول های آب یا یون های H+ می باشند. لازم به ذکر است که در هر مرحله از فرآیندهای سنتزی، ساختار و مورفولوژی نانو ذرات تهیه شده با روش های اسپکتروسکوپی نظیر میکروسکوپی الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش دوم، نانو ذرات کبالت تلورید با روش انباشت زیر پتانسیل بر روی الکترود Au/ITO قرار داده شدند و ساختار و مورفولوژی آن ها با تکنیک های میکروسکوپی الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس تعیین شد. با بررسی فعالیت فوتوالکتروکاتالیزوری این نانو ذرات با روش های کرونوآمپرومتری و ولتامتری روبش خطی، مشاهده شد که نانو ذرات کبالت تلورید فعالیت بسیار عالی برای کاتالیز کردن واکنش رهاسازی هیدروژن دارند. نتایج این پروژه، امکان استفاده از کبالت تلورید به جای فلزات نجیب، به عنوان فوتوالکتروکاتالیزور برای واکنش رهاسازی هیدروژن را فراهم می نماید.

از طریق یک روش ساده، پلی اکسومتالات های -10[SiW9M3O37] M=Mn, Co روی بستر گرافن عامل دار شده با گروه های آمینی تثبیت شد. با روش های آنالیز متفاوت مانند طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) و ولتامتری چرخه ای (CV) به خوبی قرار گرفتن پلی اکسومتالات ها را روی بستر مورد تایید گرفت. تکرارپذیری بالای رفتار الکتروشیمیایی ترکیبات تهیه شده در محیط های مختلف نشان دهنده ی اتصال قوی و پایدار پلی اکسومتالات ها تثبیت شده روی سطح گرافن اکسید عامل دار می باشد. نتایج نشان می دهد که کامپوزیت های شامل این ترکیبات و مقادیر مختلف از نانولوله های کربنی دارای رفتار الکتروشیمیایی و ظرفیت خازنی مطلوبی می باشد به طوری که قابلیت استفاده از آن به عنوان ابرخازن وجود دارد. در به کارگیری این کامپوزیت ها به عنوان ابرخازن شاهد ظرفیت خازن 44/269 فاراد بر گرم و دانسیته ی انرژی 25/121 وات ساعت بر کیلوگرم برای نمونه کامپوزیت پلی اکسومتالات حاوی فلز کبالت برروی بستر گرافن عامل دار آمینی و ظرفیت خازن 77/329 فاراد بر گرم و دانسیته ی انرژی 75/142 وات ساعت بر کیلوگرم برای کامپوزیت پلی اکسومتالات حاوی فلز منگنز برروی بستر گرافن عامل دار آمینی می باشیم. هم چنین بعد از اعمال 1000 سیکل چرخه شاهد پایداری در حد 43/96 درصد هستیم.

در این پایان نامه به بررسی جنبه های الکتروکرومیکی نانوذرات چند لایه ای طلا و تنگستن تری اکسید بر روی نانو صفحه های گرافن می پردازیم.

در این پایان نامه به طراحی و ساخت حسگرهای فلورسانس بر پایه نقاط کوانتمی می پردازیم.

در این پایان نامه به بررسی سنتز و بکارگیری نانوکامپوزیت های حساس به نور مرئی برای توسعه حسگرهای فوتوالکتروشیمیایی می پردازیم.

در این پایان نامه به طراحی و ساخت حسگرها و زیست حسگرها بر پایه نانوذرات سیلیکون کاربید اصلاح شده می پردازیم.

در این پژوهش از روش میکرواستخراج مبتنیبر جریان پیوسته قطره (CSDF-ME) با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر برای تعیین سورفاکتانت آنیونی سدیم دو دسیل سولفات (SDS) با استفاده از معرف متیلن بلو به عنوان عامل تشکیل دهنده ی زوج یون ارائه شده است. عوامل مختلفی که بر روی استخراج سورفاکتانت آنیونی SDS اثرگذار هستند شامل: قطر سوزن، سرعت جریان، نوع حلال استخراج کننده، حجم حلال استخراج کننده، pH، غلظت معرف، حجم نمونه آبی و اثر نمک می باشند. مکانیسم این استخراج بر اساس تشکیل زوج یون می باشد. که SDS موجود در نمونه وارد فاز آلی کلروفرم می شود. تحت شرایط بهینه برای حجم 8 میلی لیتر از نمونه فاکتور پیش تغلیظ 2/122 و حد تشخیص 2/8 میکرو گرم بر لیتر بدست آمد. درصد انحراف استاندارد نسبی برای ده مرتبه اندازه گیری با غلظت 0/1 میلی گرم بر لیتر برابر 42/1 % بود. منحنی کالیبراسیون به وسیله این روش در محدوده 400-30 میکروگرم بر لیتر با ضریب هم بستگی 999/0 خطی بود. این روش توانست در تعیین سورفاکتانت آنیونی SDS در شامپو، مایع رختشویی، مایع دستشویی به خوبی مورد استفاده قرار بگیرد.

پیل های زیست سوختی، سیستم های تبدیل انرژی هستند، که با استفاده از بیومولکول ها (سلول زنده و یا مولکول های آنزیم) به عنوان بــوکاتالیست، انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل مـیکنند. در صورت استفاده از آنزیم ها به عنوان بیوکاتالیست، این سیستم ها به عنوان پیل-های زیستسوختی آنزیمی شناخته می شوند. میزان برقراری ارتباط الکتریکی بین مولکول های آنزیم و سطح الکترود مهمترین پارامتر موثر بر کارآیی پیل های زیست سوختی آنزیمی می باشد. با توجه به ویژگی های ساختاری مولکول های آنزیم، جهت حفظ فعالیت بیوکاتالیتیکی این مولکول ها ضمن تثبیت در سطح الکترودهای جامد، اصلاح سطح الکترود و شبیه سازی شرایط طبیعی مورد نیاز برای فعالیت بیوکاتالیتیکی آنزیم، ضرورت پیدا می کند. تا کنون تکنیک ها و کامپوزیت های مختلفی برای این منظور مورد استفاده قرار گرفته اند. در این پایان نامه سعی شده است، که با طراحی و ساخت نانوهیبریدهای جدید ارتباط الکتریکی موثری بین مولکول های آنزیمی و سطح الکترود برقرار شده و با استفاده از این سیستم های چند جزیی، پیل های زیست سوختی پایدار و کارآیی طراحی شوند. در بخشی از این پایان نامه، از هیبرید نانولوله های کربنی و مولکول های دندریمری برای اتصال همزمان مولکول های الکتروکاتالیست و مولکول های آنزیم به صورت کووالانسی در سطح الکترود استفاده شده است. با استفاده از این نانوهیبرید علاوه بر افزایش پایداری، غلظت سطحی مولکول-های الکتروکاتالیست و آنزیم در سطح الکترود افزایش یافته و کارآیی بیوآند طراحی شده به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد. همین طور از مفاهیم ساده و مرسوم علم شیمی، به عنوان یک تکنیک جدید برای اتصال مولکولهای الکتروکاتالیست مورد نیاز جهت بازسازی کوآنزیم و تکرار چرخه اکسیداسیون گلوکز توسط آنزیم گلوکزدهیدروژناز استفاده شده است. در قسمت دیگری، مورفولوژی خاص هیبرید کربن مزوحفره ای و نانوذرات طلا به منظور حذف الکتروکاتالیست، تثبیت پایدار آنزیم گلوکزدهیدروژناز و ساخت بیوآند، مورد استفاده قرار گرفته است. در بخش های دیگر، با ساخت هیبریدهای سازگار با ویژگی های طبیعی مولکول های آنزیم بیلیروبین اکسیداز (مولکول های بیلی روبین / نانولوله های کربنی و نانولوله های کربنی / ) ارتباط الکتریکی موثری بین مولکول های این آنزیم و سطح الکترود برقرار شده و احیای بیوکاتالیتیکی اکسیژن با مکانی

در این پژوهش به بررسی ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی H2O2 بر اساس الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت های منگنز اکسید، فیلم نافیون و DNA می پردازیم.

از میان روش های متنوعی که برای تعیین کمی آنالیت ها توسعه داده شده اند روش های الکتروشیمیایی به دلیل سادگی و حساسیت بالا دارای کاربردهای بسیار زیادی هستند اما اغلب واکنش اکسیداسیون و احیای مستقیم آنالیت در سطح الکترود معمولی، برگشت ناپذیر بوده و نیاز به اضافه ولتاژ بالایی دارند. نانومواد به عنوان گزینه های بسیار عالی برای اصلاح الکترودها معرفی شده اند، بنابراین در این کار نانوکامپوزیت های جدیدی ساخته شد و از آن ها برای ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی استفاده شد. در قسمت اول کار برای اولین بار الکترود اصلاح شده با نانو کامپوزیت Pt/N-Gr به طور موفقیت آمیز برای اندازه گیری هیدرازین در پتانسیل های کاهش یافته بکار گرفته شد. الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با Pt/N-Gr فعالیت الکتروکاتالیزوری بسیار خوبی نسبت به اکسیداسیون هیدرازین در اضافه پتانسیل کاهش یافته نشان می دهد(4/0- ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl در محلول بافر فسفات با pH 9 ). فعالیت الکتروکاتالیزی الکترود اصلاح شده در برابر هیدرازین به وسیله ولتامتری چرخه ای ارزیابی شد. برای دستیابی به بهترین پارامترهای کاتالیتیکی مانند حد تشخیص و گستره دینامیک خطی تکنیک آمپرومتری هیدرودینامیک مورد استفاده قرار گرفت و گستره ی دینامیکی 1/0 تا 555 میکرومولار با حدتشخیص 66 نانومولار و حساسیت694/0 برای هیدرازین در الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت Pt/N-Gr به دست آمد. سپس، انتخاب پذیری الکترود اصلاح شده، در حضور گونه های خارجی مختلف موجود در محلول آنالیت، آزمایش شد. نتایجِ حاصل، نشان دهنده ی انتخاب پذیری قابل قبول برای این الکترود می-باشد. در ضمن از آن جا که هیدرازین یکی از سوخت های بکار رفته در طراحی پیل های سوختی است، این الکترود می تواند به عنوان آند در پیل های سوختی بکار گرفته شود. در نهایت، کاربرد موفقیت آمیز الکترود در نمونه حقیقی (آب بویلر) مورد بررسی قرار گرفت و صحت قابل قبولی به-دست 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 شیشه ای اصلاح شده باPt/N-Gr فعالیت الکتروکاتالیزوری خوبی برای احیای اکسیژن نشان داد. بنابراین پیل زیستی گلوکز/اکسیژن ر

امروزه ابداع و بکارگیری روش های کنترل غیر شیمیایی آفات کشاورزی از جمله موارد مهم کاریردی در برنامه های مدیریتی آفات در بیشتر جوامع دنیاست و در میان حجم وسیعی از مطالعات و بررسی ها بر روی آفت کش های زیست بنیاد متمرکز گردیده است. از این موارد می توان به اسانس های گیاهی با خاصیت حشره کشی اشاره نمود که اثرات سوء کمتری روی محیط زیست دارند که در این راستا فرمولاسیون های جدیدی از حشره کش های گیاهی به عنوان جایگزینی مناسب برای آفت کش های مصنوعی توسعه یافته است. در این بررسی سمیت تنفسی اسانس از گیاهان مستخرج شده گیاه مفراح Nepeta crispa Willd، بابونه کبیر Tanacetum parthenium L، آویشن کرکی Thymus eriocalyx Ronniger و اکالیپتوس Eucalyptus globulus Labill و همچنین دوام سمیت تنفسی و سمیت تماسی فرمولاسیون اسانس گیاهی اکالیپتوس روی حشرات کامل شپشه آرد با نام علمی Tribolium confusum در شرایط آزمایشگاهی در دمای 2±25 درجه سانتی گراد، رطوبت نسبی 5±60 درصد و تاریکی انجام شد.نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که سمیت تنفسی اسانس مفراح N. crispa با مقدار LC50 بدست آمده در مدت 24 ساعت برای شپشه آرد برابر 6/38 میکرولیتر بر لیتر هوا بود که نشان دهنده سمیت تنفسی بالای این اسانس نسبت به سایر اسانس های مورد آزمایش بود. همچنین سمیت تنفسی اسانس کپسوله نشده اکالیپتوس در مقایسه با اسانس کپسوله شده در مدت زمان 24 ساعت روی حشرات کامل شپشه آرد بیشتر بود. اما دوام تنفسی فرمولاسیون حاوی اسانس اکالیپتوس بطور معنی داری بیشتر از اسانس خالص بود. سمیت تماسی فرمولاسیون حاوی اسانس گیاه اکالیپتوس در روش اسپری کردن روی سطح ظرف و بدن حشره بسیار بالاتر از اسانس خالص گیاه بود. نتایج حاکی از این است که فرمولاسیون حاوی اسانس، خاصیت تماسی بالایی داشت و همچنین این فرمولاسیون قدرت رها سازی تدریجی اسانس را دارا می باشد و کپسوله کردن باعث بالا رفتن دوام اسانس گیاه شد.

در این پایان نامه به ساخت حسگر و زیست حسگرها بر پایه ی اصلاح سطحی نانوذرات تیتانیوم دی اکسید با مولکول آلی-معدنی و زیست مولکول ها می پردازیم.

در این پژوهش به برررسی سنتز و مشتق سازی نانوصفحه های گرافن برای توسعه ی حسگرها و زیست-حسگرهای الکتروشیمیایی، پیل های سوختی و زیست-سوختی می پردازیم.

در این پژوهش به برررسی طراحی و ساخت ایمن حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایه نانوکامپوزیت های اصلاح شده جدید می پردازیم.

از میان روشهای متنوعی که برای تعیین کمی آنالیتها توسعه داده شدهاند روشهای الکتروشیمیایی به دلیل سادگی و حساسیت بالا از اهمیت زیادی برخوردارند. اما واکنش اکسیداسیون و احیای مستقیم آنالیت در سطح الکترود معمولی، برگشت ناپذیر بوده و نیاز به اضافه ولتاژ بالایی دارد. بالا بودن اضافه ولتاژ، باعث آلوده شدن الکترود و کاهش تکرار پذیری، گزینش پذیری و حساسیت میشود. ورود نانوذرات دارای خواص کاتالیزوری به حوزه الکتروشیمی و استفاده از آنها در حسگرها و زیست حسگرها، میتواند اضافه ولتاژ بسیاری از واکنشهای مهم الکتروشیمیایی را کاهش داده و حتی میتواند باعث برگشت پذیر شدن بعضی واکنشهای ردوکس شود که در الکترودهای عادی غیر برگشت پذیراند.

در سال های اخیر نانوذرات در زمینه های مختلف کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. علم و فناوری نانو توانایی به دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و بهره برداری از خواص و ویژگی های نانومواد در ابزارها و سیستم های نوین است.

ندارد

یک روش میکرواستخراج مایع- مایع پخشی بر پایه جامد سازی قطره معلق آلی (DLLME-SFO) همراه با طیف سنجی جذب اتمی شعله ای (FAAS) جهت پیش تغلیظ و اندازه گیری همزمان مقادیر ناچیز یون های نیکل و کبالت در نمونه های آبی توسعه یافت. 1-آندکانول و 8- هیدروکسی کینولین به ترتیب به عنوان حلال استخراج کننده و عامل کمپلکس کننده مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش، بهینه سازی پارامترهای تجربی موثر بر استخراج مانند حجم حلال استخراجی، pH، غلظت عامل کمپلکس ساز، افزایش نمک و زمان استخراج با استفاده از یک روش مرحله به مرحله که در آن هر عامل به صورت پی در پی تغییر می کند، انجام شد. تاثیر یون های مداخله کننده نیز بر روی بازیابی آنالیت مورد بررسی قرار گرفت. پس از استخراج، فاکتور تقویت، حد تشخیص و درصد انحراف استاندارد نسبی برای پانزده مرتبه اندازه گیری (در غلظت 1/0 میلی گرم بر لیتر از نیکل و کبالت) به ترتیب برای نیکل برابر با 37، 3/2 میکروگرم بر لیتر و 2/1 % و برای کبالت برابر با 36، 7/2 میکروگرم بر لیتر و 4/1 % به دست آمد. روش برای اندازه گیری یون های نیکل و کبالت در نمونه هایی مانند (آب آشامیدنی، آب چاه، آب رودخانه آب چشمه، چای سبز، شکلات، کاهو و جگر مرغ) به طور موفقیت آمیزی بکار گرفته شد.

یک میکرواستخراج مایع-مایع پخشی بر پایه جامد سازی معلق آلی همراه با طیف سنجی جذب اتمی شعله ای جهت پیش تغلیظ و اندازه گیری همزمان مقادیر ناچیز یون های نیکل و کبالت در نمونه های آبی توسعه یافت.

یک روش استخراج فاز جامد با استفاده از جاذب گرافن اکسیدی اصلاح شده با لیگاند 8-هیدروکسی کینولین برای تعیین انتخابی یون های مس بوسیله طیف سنجی جذب اتمی شعله ای ارایه شده است. در این روش به 50 میلی لیتر محلول آبی حاوی 100 میکروگرم بر لیتر یون های مس که در pH=3 تنظیم شده است 5 میلی گرم جاذب اضافه شده و به مدت 30 دقیقه بر روی همزن مغناطیسی قرار داده شد، پس از سانتریفوژ یون های جذب شده توسط 2 میلی لیتر اسید کلریدریک 1 مولار واجذب شده و مستقیما به دستگاه جذب اتمی شعله ای تزریق گردید. تاثیر متغیرهای مختلف بر روی بازده استخراج از جمله زمان جذب،pH محلول و مقدار جاذب به کار رفته مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. تحت شرایط بهینه با حجم نمونه 50 میلی لیتر و فاکتور تغلیظ برابر با 25 حدتشخیص به دست آمده 2.16 نانو گرم بر میلی لیتر بود و درصد انحراف استاندارد نسبی برای هشت مرتبه اندازه گیری برابر با 3 % به دست آمد. این روش به خوبی برای تعیین مس در نمونه های چای سیاه، برنج و پودر فلفل قرمز مورد استفاده قرار گرفت.

در این تحقیق نانوساختارهای بر پایه نیکل شامل نانوذرات نیکل اکسید، نانوزیست کامپوزیت های نیکل اکسید – نوکلئیک اسید و نانوساختارهای نیکل-سیستئین با استفاده از روش های مختلف الکتروشیمیایی و شیمیایی ساخته شده و خصوصیات ساختاری، ریخت شناسی و رفتار الکتروشیمیایی آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه از این مواد به عنوان بسترهای جدید برای تثبیت حدواسط های انتقال الکترون شامل سلستین بلو و کمپلکس اسمیم(III) و آنزیم های گلوکز اکسیداز و الکل دهیدروژناز استفاده شده است. در نهایت کارایی این سطوح اصلاح شده در ساخت حسگرها و زیست حسگرها برای اندازه گیری گونه های مهم زیستی شامل گلوکز، اتانول، انسولین، نیکوتین آمین آدنین دی نوکلئوتید (NADH)، سیستئین و هیدروژن پراکسید به کار گرفته شده است. نتایج حاصل از این تحقیقات به صورت زیر خلاصه شده است. در بخش اول این تحقیق نانوذرات نیکل اکسید به روش الکتروشیمیایی در سطح الکترود کربن شیشه ای تولید شده و در ساخت زیست حسگر NADH و اتانول به کار رفته اند. نانوذرات نیکل اکسید تولید شده به این روش توانایی الکتروکاتالیزوری اکسایش نیکوتین آمین آدنین دی نوکلئوتید را در pHهای زیستی و بدون استفاده از هر گونه حدواسطی دارا هستند. مطالعات صورت گرفته در این بخش همچنین نشان داده است که زمان ترسیب الکتروشیمیایی نانوذرات نیکل اکسید روی سطح بر خاصیت الکتروکاتالیزوری آن ها تاثیر دارد. در بخش بعد از ترکیب نانوذرات نیکل اکسید و DNA به عنوان بستر در تثبیت کمپلکس اسمیم، به عنوان یک حدواسط انتقال بار، استفاده شده است. زیست حسگر ساخته شده به این روش توانایی اندازه گیری بسیار گزینش پذیر سیستئین و اندازه-گیری همزمان سیستئین و هموسیستئین را دارد. نتایج حاصل از این مطالعات نشان داد که مولکول های DNA تثبیت شده روی سطح، سینتیک انتقال بار سیستئین را بهبود بخشیده و به اکسایش آن کمک می کند. در بخش سوم، الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با مولکول های DNA به عنوان بستری مناسب برای ترسیب الکتروشیمیایی نانوذرات نیکل اکسید به کار رفته است. تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی و مطالعات الکتروشیمیایی نشان داد نانوذرات نیکل اکسید ترسیب شده در سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با DNA، از نظر اندازه، شکل، سینتیک انتقال الکترون و فعالیت کاتالیتیکی با نیکل اکسید ترسیب شده در سطح الکترود اصلاح نشده

الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت حاوی نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن/ گرافن اکسید کاهش یافته (Fe3O4/r-GO/GC) جهت طراحی یک سیستم سنجش زیستی الکتروشیمیایی با عملکرد بالا توسعه بیشتری یافته است. الکتروشیمی مستقیم آنزیم گلوکزاکسیداز در الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با Fe3O4/r-GO بررسی شده است. در مقایسه با نانوورقه های گرافن اکسید کاهش یافته منفرد و یا نانوذرات اکسید آهن، نانوکامپوزیت Fe3O4/r-GO مساحت سطح بزرگتری دارد و یک محیط ریز مناسب تری را جهت تسهیل انتقال الکترون بین الکترود و ملکول های آنزیم فراهم می کند. آنزیم گلوکزاکسیداز تثبیت شده فعالیت زیستی خود را حفظ کرده و یک واکنش انتقال دو الکترونی- دو پروتونی برگشت پذیر و با کنترل سطح را نشان داده و یک ثابت سرعت انتقال ناهمگن (ks) با مقدار 1s- 96/4 ارائه می دهد.

فرایند رودکس زوج که در پیش از 300 آنزیم دی پیدروژناز است در سال های اخیر از موضوعات مهم تحقیقاتی بوده که دارای کاربردهای تجزیه ای و زیستی است. در این کار ما از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوصفحات گرافن و کمپلکس روتنیوم شامل لیگاند 1 و 10-فنانترولین و 5 و 6-دی اون به عنوان بستری مناسب برای اکسایش الکتروکاتالیتیکی NADH بکار گرفته شده است.

الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانو ورقه های گرافن برای اندازه گیری همزمان فاموتیدین و دمپریدون بر اساس اکسیداسیون این داروها، با استفاده از تکنیک دیفرانسیل پالس ولتامتری به کارگرفته شد.

روش اندازه گیری فوتوالکتروشیمیایی به عنوان یک روش تجزیه ای نویدبخش و با کارایی بالا برای اهداف زیست حسگری توسعه یافته است. در کار از یک روش تک مرحله ای هیدروترمال و ساده برای تهیه نانوکامپوزیت استفاده شده است.

بخش اول یک روش استخراج فاز جامد ساده ، با استفاده از گرافن احیایی برای تعین انتخابی یون های نیکل به وسیله طیف-سنجی جذب اتمی شعله ، ارائه شده است . در این روش به 50 میلی لیتر محلول آبی حاوی 10 میکروگرم بر لیتر یون Ni2+ که در 9pH= تنظیم شده است 01/0 گرم گرافن احیایی اضافه شده و به مدت 40 دقیقه در التراسونیک قرار داده شد، بعد از سانتریفوژ کردن محلول یون های جذب شده به وسیله 5/0 میلی لیتر سولفوریک اسید 1/0 مولار واجذب و مستقیماً به دستگاه جذب اتمی شعله تزریق گردید. تاثیر متغیرهای مختلف بر روی استخراج از جمله زمان و دمای سونیکیت، pH و مقدار گرافن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. تحت شرایط بهینه با حجم نمونه 50 میلی لیتر، فاکتور تقویت برابر با 5/96 بدست آمد. حد تشخیص بدست آمده برای روش برابر 588/0نانوگرم بر میلیلیتر بود و درصد انحراف استاندارد نسبی برای هفت مرتبه اندازه گیری برابر با 35/5 % بدست آمد. این روش به خوبی برای تعیین نیکل در نمونه های سیب زمینی، گوجه فرنگی و جعفری مورد استفاده قرار گرفت. کلمات کلیدی: استخراج فاز جامد؛ طیف سنجی جذب اتمی شعله؛ نیکل (II)؛ سیب زمینی ؛ گوجه فرنگی ؛ جعفری بخش دوم یک روش استخراج فاز جامد مغناطیسی، با استفاده از نانو کامپوزیت مغناطیسی گرافن/Fe3O4 برای تعیین انتخابی یون های مس بهوسیله طیف سنجی جذب اتمی شعله، ارائه شده است. در این روش به 50 میلی لیتر محلول آبی حاوی 10 میکروگرم بر لیتر یون Cu2+ که در 4pH= تنظیم شده است 005/0 گرم کامپوزیت اضافه شده و به مدت 20 دقیقه در التراسونیک قرار داده شد، بعد از جمع آوری کامپوزیت توسط آهنربا ، یون های جذب شده به وسیله 5/0 میلی لیتر کلریدریک اسید 1/0 مولار واجذب و مستقیماً به دستگاه جذب اتمی شعله تزریق گردید. تاثیر متغیرهای مختلف بر روی استخراج از جمله زمان و دمای سونیکیت، pH و مقدار کامپوزیت مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. تحت شرایط بهینه با حجم نمونه 50 میلی لیتر، فاکتور تقویت برابر با 64/97 بدست آمد. حد تشخیص بدست آمده برای روش برابر 74/2 نانوگرم بر میلیلیتر بود و درصد انحراف استاندارد نسبی برای هشت مرتبه اندازه گیری برابر با 66/6 % بدست آمد. این روش به خوبی برای تعیین مس در نمونه های دارچین، زیره سبز و آویشن مورد استفاده قرار گرفت .

یک روش میکرواستخراج قطره معلق مستقیم ترکیب شده با طیف سنجی جذب اتمی شعله برای تعیین مقادیر جزئی یون های منگنز با استفاده از 8-هیدروکسی کینولین به عنوان عامل کمپلکس کننده، ارائه شده است. روش های پیشنهادی برای اندازه گیری یون های منگنز در نمونه های مختلف آبی مانند آب آشامیدنی، آب چاه و آب دریاچه، به کار گرفته شد.

در این کار نانوکامپوزیت جدیدی شامل نانوورقه های گرافن و نانوذرات مس که در کایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئوروفسفات تهیه شده، روی سطح الکترود کرین شیشه ای، به روش انباشت الکتروشیمیایی قرار می گیرد.

در این پروژه تهیه نانوسیم های مس به روش اثبات الکترو شیمیایی درون قالب پلی کربنات با حفراتی به قطر 80-120 نانومتر و با استفاده از محلول سولفات مس انجام شده است.

نانومواد مبتنی بر حسگرهای الکتروشیمیایی به دلیل حساسیت زیاد و انتخاب گری بالا و زمان پاسخ دهی سریع و قیمت مناسب و قابل حمل بودنشان بسیار مورد توجه قرار دارند. از میان انواع نانوساختارها اکسیدهای فلزیکاربردهای ویژه ای در الکترو آنالیز گونه ها دارند. از طرف دیگر خواص الکتروشیمیایی نانوساختارها به میزان زیادی به روش ساخت آن ها وابسته است. از میان روش های متنوع ساخت نانو ذرات اکسید فلزی انباشت الکتروشیمیایی به دلیل ایمن بودن و سازگار با محیط بودن و سادگی و انجام پذیری در دمای پایین بیشتر مورد توجه هستند. در فصل اول ابتدا هیدروژل چیتوسان (Chit) با اعمال پتانسیل ثابت -1/5 ولت به مدت 300 ثانیه به الکترود کربن شیشه ای (GC) شناور در محلول اسیدی چیتوسان روی سطح الکترود انباشت می شود. سپس مایع یونی 1-(3-آمینو پروپیل)-3- متیل ایمیدازولیوم برومید(NH2-IL) با استفاده از گلوتار آلدهید به عنوان یک متصل کننده به چیتوسان متصل می شود. در نهایتنانوذرات اکسید منگنز (MnOnp) روی فیلم چیتوسان/مایع یونی با چرخه زدن پتانسیل در محدوده 1- تا 7/1+ ولت از محلول آبی خنثی منگنز استات چهار ابه الکتروانباشت شد. مورفولوژی سطح اصلاح شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. به علاوه رفتار الکتروشیمیایی و پایداری الکترود اصلاح شده با تکنیک ولتامتری چرخه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده یک جفت پیک ردوکس کاملا مشخص و پایدار را نشان داد. ضریب انتقال بار α و ثابت سرعت انتقال الکترون ks برای جفت ردوکسMn(II)/MnO2 محاسبه شد.الکترود اصلاح شده فعالیت الکتروکاتالیزری خوبی برای اکسیداسیون تئوفیلین نشان داد. در ازمایشات انجام شده اندازه گیری تئوفیلین در محلول بافر استات با pH برابر 6 با ولتامتری پالس تفاضلی و منحنی های کالیبراسیون با مشخصات زیر را نتیجه می دهد. محدوده کالیبراسیون خطی تا 120 mµ و حساسیت M-1nA 804 µ و حد تشخیص 50 nM. زمان پاسخ سریع و پایداری پاسخ و حساسیت بالا و هزینه پایین و اسان بودن روش اماده سازی الکترود از مزایای حسگر پیشنهاد شده است. این حسگر برای آشکار سازی تئوفیلن در نمونه های دارویی به کار برده شد. در فصل سوم الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با اکسید منگنز و نانو ورقه های گرافن برای استقرار فلاوین ادنین دی نوکلئوتید بکار رفت. رفتار الکتروشیمیایی الکترود ساخته شده با تکنیک ولت

چکیده: بخش اول: پلی کلرو بی فنیل ها دسته مهمی از آلاینده های سمی هستند که در محیط موجودند و در تعداد زیادی از گونه ها تجمع می یابند. در این تحقیق بر اساس توصیفگر های تابع برهمکنش خصوصیات عمومی، که در سطح B3LYP/6-31G* ودر نرم افزار گوسین محاسبه شدند مدل هی ارتباط کمی ساختار – بازداری تک متغیره برای پیش بینی زمان بازداری نسبی کروماتوگرافی گازی 209 پلی کلرو بی فنیل بر روی 18 فاز ساکن متفاوت با استفاده از رگرسیون خطی چند گانه به دست آمد. با استفاده از الگوریتم رگرسیون مرحله ای انتخاب – حذف میانگین انرژی های یونش میانگین محلی در سطح مولکول به عنوان توصفگر برای ساختن مدل ها به کار گرفته شد. گستره مجذور ضریب همبستگی و جذر خطای مربعات میانگین برای مدل های ساخته شده به ترتیب 9819/0-8691/0 و 0494/0-0135/0 به دست آمد. همچنین ثابت می شود که رابطه ای خطی بین میانگین انرژی های یونش میانگین محلی در سطح مولکول و تعداد اتم های کلر در موقعیت-های مختلف حلقه های بنزن وجود دارد. صحت همه مدل ها توسط روش های اعتبار سنجی داخلی (تصادفی کردن – Y ویکی رابیرون گذاشتن) و خارجی (زوج – فرد و کالیبراسیون- پیش بینی) تایید شده است. کلمات کلیدی: پلی کلرو بی فنیل،تابع خصوصیات برهمکنش عمومی،انرژی های یونش میانگین محلی در سطح مولکول، زمان بازداری نسبی، کروماتوگرافی گازی، ارتباط کمی ساختار – بازداری ((QSRR. بخش دوم: تابع خصوصیات برهمکنش عمومی برای سیستم هایی به کار می رود که برهمکنش-های آنها غیر کووالانس والکترواستاتیک هستند. بر همین اساس این رویکرد برای پیش بینی پارامتربازداری طول زنجیر هم ارز (ECL) ترکیبات متیل استر های اسید های چرب با یک استخلاف متیل (FAMES) که دارای چهار تا 23 اتم کربن در زنجیره خود هستند بر روی فاز سکنMethylsilicone OV-1 که به نیرو هی غیرکووالانس بستگی دارد، بکار برده شد. هر مولکول در سطح HF/STO-3G اپتیمایز و پتانسیل های الکترواستاتیکی در سطح آن با HF/6-31G* محاسبه شد. ما تابع خصوصیات برهمکنش عمومی را برای پیش بینی بازداری این ترکیبات به کار بردیم. انتخاب توصیفگر GIPF با الگوریتم رگرسیون مرحله ای انتخاب – حذف انجام شد و صحت وپایداری مدل با استفاده از روش های اعتبار سنجی داخلی ( تصادفی کردن – Y ویکی رابیرون گذاشتن ) و خارجی (زوج – فرد و کالیبراسیون- پیش بینی) تایید شد. براساس مدل به

در قسمت اول تحقیق الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت نانولولهای کربن چند دیواره /. مایع یونی N-بوتیل-N-متیل-پیولیدینیم-بیس (تری فلوئور متیل سولفونیل) ایمید به عنوان بسنری عالی جهت تثبیت الکتروشیمیایی محصولات اکسایش به کار گرفته شده است. نتایج ولتامتری چرخه ای حاکی از توانایی الکترود GC اصلاح شده با MWCNTs/IL/Ox-P(NAD) به کار گرفته شده است.

آپتامترهای توالی الگیونوکلئوتیدی DNA یا RNA سنتز شده ای هستند که در اشکال سه بعدی تاخورده اند و به صورت اختصاصی و با قابلیت بالا با مولکولهای هدف برهمکنش می دهند. آپتامترها با استفاده از فرایند in vitro که SELEX (فرایند تکامل سیستماتیک لیگاندها توسط غنی سازی نمایی) نامیده می شود، بدست می آیند. در سال های اخیر اپتامترها به علت قابلیت بالا، عملکرد اختصاصی و پایداری شان به عنوان معرف های تشخیصی ایده آل و جایگزین آنتی بادی در توسعه نانوحسگرهای زیست تشخیصی به کار می روند.

چکیده: آپتامرها توالی های الیگونوکلئیدی DNA یا RNA سنتز شده ای هستند که در اشکال سه بعدی تاخورده اند و به صورت اختصاصی و با قابلیت بالا با مولکول های هدف برهمکنش می دهند. آپتامرها با استفاده از فرایند in vitro که SELEX (فرایند تکامل سیتماتیک لیگاند ها توسط غنی سازی نمایی) نامیده می شود، بدست می آیند. در سال های اخیر آپتامرها به علت قابلیت بالا، عملکرد اختصاصی و پایداری شان به عنوان معرف های تشخیصی ایده آل و جایگزین آنتی بادی در توسعه نانوحسگرهای زیست شناختی بکار میروند. آدنوزین نوکلئوزیدی درون زاست که دارای فعالیت بیولوژیکی قوی ای از جمله انبساط رگهای خونی، افزایش جریان خون سرخرگها، خاصیت ضدآریتمایی و تسهیل تامین اکسیژن ماهیچه کاردیاک قلب می باشد. شواهد چندی نشان می دهد که آدنوزین دارای برخی کارکردهای حائز اهمیت در سیستم ایمنی بدن است. غلظت نرمال آدنوزین در نمونه سرم خون انسان بین µM 1/0-05/0 می باشد. از این رو اندازه گیری و سنجش مقادیر آدنوزین بسیار حائز اهمیت است. هدف این پروژه طراحی زیست حسگر الکتروشیمیایی جهت اندازه گیری آدنوزین، بر پایه تثبیت آپتامر بر روی الکترود اصلاح شده با نانوکامپوزیت مایع یونی، چیتوسان و نانولوله های کربن چند لایه می باشد. ابتدا مولکول آمینوآپتامر بر روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت "مایع یونی، نانولوله های چند دیواره ای کربن و چیتوسان "، تثبیت می شود. برهمکنش کوولانسی آمین های آپتامر با آمین های چیتوسان به کمک گلوتارآلدهید بعنوان عامل اتصال دهنده انجام شده است. سپس آپتامر آدنوزین با آمینو آپتامر تثبیت شده بر روی سطح، هیبرید می شود. در بخش اول از متیلن بلو به عنوان گونه ی ردوکس استفاده شده است که با اتصال به نوکلئوتید گوانین می تواند نشانگر خوبی برای تغییرات غلظت آدنوزین باشد. با استفاده از این سیستم، اندازه گیری کمی آدنوزین، بر حسب پاسخ های پالس تفاضلی متیلن بلوهایی که به بازهای گوانین آپتامر متصل شده است، بررسی شده است. جریان پیک متیلن بلو بطور خطی در محدوده nM 400-5/0 ، با حد تشخیص pM 154 کاهش می یابد. در بخش دوم، از نانو ذرات پلاتین به عنوان کاتالیستی برای انجام واکنش احیای الکتروکاتالیتیکی هیدروژن پراکسید استفاده شده است. به کمک این سیستم، اندازه گیری کمی آدنوزین، بر حسب پاسخ های ولتامتری چرخه ای مربوط به پیک احیای

یک روش میکرواستخراج امولسیونی همراه با طیف سنجی جذب اتمی شعله ای برای تعیین مقادیر جزئی یون نقره (I) با استفاده از لیگاند سیکلام به عنوان عامل کمپلکس کننده ارائه شده است. عوامل مختلفی که بر روی کارایی استخراج یون های نقره تاثیر گذار هستند از جمله pH و نوع و حجم حلال استخراجی و غلظت لیگاند و زمان استخراج مورد بررسی قرار گرفتند و شرایط تجربی بهینهدبرای روش به دست امد. پس ار استخراج فاکتور تغغلیظ و حد تشخیص و درصد انحراف استاندارد نسبی برای 15 مرتبه اندازه گیری ( در غلظت 5/0 میلی گرم بر لیتر) به ترتیب برابر با 8/9 و 79/6 نانوگرم بر میلی لیتر و 5.56 % بودند. همچنین نمودار کالیبراسیون با استفاده از سیستم پیش تغلیظ برای نقره از 055/0 تا 5/1 میکروگرم بر میلی لیتر خطی بود. روش برای اندازه گیری یون نقره در نمونه های آب چاه و فیلم رادیولوژی به کار گرفته شد.

آنالیز اسپکتروفتومتری -فرابنفش مخلوطهای دوتایی و سه تایی شامل وانیلین، وانیلیک اسید و سرینچ آلدهید با استفاده از روش های کالیبراسیون چند متغیره از قبیل حداقل مربعات جزئی و شبکه هاب عصبی مصنوعی شرح داده شده است. اندازه گیری همزمان مخلوطهای دوتایی و سه تایی این ترکیبات با استفاده از روش های اسپکتروفتومتری به علت تداخل های طیفی مشکل است.مدلهای حداقل مربعات جزئی و شبکه های مصنوعی با هم مقایشه شدند و کارایی پیش بینی این روش ها برای اندازه گیری همزمان نمونه های سنتزی سه جزئی مورد آزمایش قرار گرفت و به طور کلی نتایج رضایت بخشی بدست آمد.

آپتامترها توالی های الگونو کلئویدی DNA و RNA سنتز شده ای هستند که در اشکال سه بعدی تا خورده اند و به صورت اختصاصی و با قابلیت بالا با مولکول های هدف برهمکنش می دهند. آپامترها با استفاده از فرایند in vitro که SELEX (فرایند تکامل سیستماتیک توسط غنی سازی نمایی) نامیده می شود.، بدست می آید.این فرآیند، آپتامتر ویژه یک مولکول هدف را انتخاب می کند. در سال های اخیر آپتامترها به علت قابلیت بالا و عملکرد اختصاصی و پایداری شان به عنوان معرف های تشخیصی ایده آل و جایگزین آنتی بادی در توسعه نانوحسگرهای زیست تشخیصی بکار می رود.یکی از چالش های به کار بردن آپتامرها برای اندازه گیری مولکول های کوچک، قابلیت پایین آپتامر در بر همکنش با مولکول های بزرگ می باشد. ایمونوگلوبین E یکی از انواع آنتی بادی های سیستم ایمنی بدن انشان می باشد، که با نسبت بسیار پایین در خون وجود دارد که به طور اساسی در پاسخ به واکنش های آنی از نوع حساسیت شدید ایجاد می شود. در این کار با استفاده از یک روش ساده و تکرار پذیر و بدون برچسب، به مطالعه برهمکنش آپتامر و مولکول موکچک پرداخته شد. متیلن بلو به عنوان شناساگر الکتروشیمیایی عمل می کند.

در یک روش ساده، الکترود کربن شیشه ای توسط مایع یونی دارای گروه آمین 1-(3-آمینو پروپیل) 3-متیل ایمیدازولیوم برماید، نانوذرات تیتانیوم نیترید با قطر تقریبی(nm5 ±15=d) و آنزیم کاتالاز به صورت خود انباشتگی لایه به لایه اصلاح شد و فعالیت الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده توسط تکنیک های ولتامتری چرخه ای، امپدانس وUv-Vis بررسی شد. نتایج، وجود یک زوج پیک اکسایش-کاهش سریع و برگشت پذیر را برای گروه هم آنزیم با پتانسیل فرمال 04/0 ولت نشان می دهد. پتانسیل فرمال مربوط به اکسایش و کاهش آنزیم کاتالاز با افزایش pH با شیب mV/pH64- به سمت مقادیر منفی جابجا می شود. محاسبه شده برای کاتالاز جذب شده در سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوذرات تیتانیوم نیترید و مایع یونی برابر می باشد. ضریب انتقال بارکاتدی α، ثابت سرعت انتقال الکترون ks و غلظت سطحی برای الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده ی 7(Catalase-IL)/TiN به ترتیب برابر با 52/0، 1-s 28/5 و 2 mol cm-11-10×1/2 محاسبه شد. مقدار Km به دست آمده برای واکنش بین آنزیم کاتالاز و هیدروژن پراکسید 1/1 میلی مولار بوده که نشان دهنده ی واکنش سریع بین آنزیم و سوبسترا است. از جمله مزایای الکترود اصلاح شده ی فوق می توان به برگشت پذیری بسیار سریع آنزیم کاتالاز در سطح الکترود، پایداری بالا و تهیه سریع و ساده آن اشاره کرد. این الکترود اصلاح شده برای احیای الکتروکاتالیتیکی هیدروژن پراکسید در پتانسیل-های کم منفی به کار می رود. حد تشخیص و حساسیت الکترود اصلاح شده برای آنالیز هیدروژن پراکسید با استفاده از تکنیک آمپرومتری به ترتیب برابر 100 نانو مولار و 1 µA.mM-5/45 می باشد. در تست دوم ، پروتئین هموگلوبین در سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با کامپوزیت نانوذرات تیتانیوم نیترید و مایع یونی دارای گروه آمین 1-(3-آمینو پروپیل) 3-متیل ایمیدازولیوم برماید، تثبیت شد و خواص آن به وسیله ی تکنیک های ولتامتری چرخه ای و آمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. ولتاموگرام چرخه ای الکترود اصلاح شده با نانو کامپوزیت و هموگلوبین، یک زوج پیک اکسایش-کاهش با پتانسیل فرمال 03/0- ولت مربوط به گروههای ردوکس زیست مولکول، در بافر 1/0 مولار فسفات (7 pH) را نشان می دهد. ضریب انتقال بارکاتدی و ثابت سرعت انتقال الکترون برای الکترود فوق به ترتیب برابر 44/0 و1 s-51/5 محاسبه گردید که نشان دهنده ی

در این مطالعه نانوذرات سرب سولفید، قلع سولفید، نقره سولفید و جیوه سولفید با یک روش جدیدو از طریق تجزیه گرمایی سنتز شدند. قلع سولفید و سرب سولفید از واکنش نمک معدنی آن ها در حضور تیوگلیکولیک اسید به عنوان سورفکتانت و سپس تیواستامید به عنوان یک کاهنده در دمای 90 درجه سانتیگراد، جیوه سولفید از واکنش نمک جیوه و تیوگلیکولیک اسید و نقره سولفید از واکنش نمک نقره و سورفکتانت در اتمسفر خنثی نیتروژن بدون نیاز به تنظیم pH و دماهای بسیار بالا سنتز شدند. نانوذرات حاصل توسط تکنیک های مختلف از قبیل پراش اشعه ایکس، تجزیه عنصری، میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی عبوری از نظر کیفی و کمی شناسایی شدند. اندازه نانوذرات توسط XRD برای سرب سولفید در محدوده ی 25-20 نانومتر، برای قلع سولفید 20-30، برای نانوذرات جیوه سولفید 39-34 و برای نانوذرات نقره سولفید 39-36 نانومتر به دست آمد که با نتایج حاصل از TEM تطابق خوبی دارند. اندازه گیری طیف نشری و برانگیختگی ذارت توسط دستگاه فوتولومینسانس نشان داد که فاصله انرژی بین نوار ظرفیت و نوار هدایت این نانوذرات به ترتیب 12/3، 13/3، 134/3و 11/3 الکترون ولت برای نقره سولفید، جیوه سولفید، سرب سولفید و قلع سولفید می باشد که موید خاصیت نیمه سانایی آن ها می باشد. لازم به ذکر است که این نانوذرات جزء نانوذرات نیمه رسانا با نوار گپ پهن محسوب می شوند.

حسگرها و بیوحسگرهای الکتروشیمایی به دلیل حساسیت زیاد، انتخاب گری بالا، زمان پاسخ دهی سریع، قیمت مناسب و قابل حمل بودن بسیار مورد توجه قرار دارند. از طرف دیگر حسگرهای الکتروشیمیایی دارای محدودیت هایی نیز هستند، که از جمله آنها می توان به پایداری کم در مدت زمان های طولانی اشاره کرد.

چکیده بخش اول: در این کار نانوذرات اکسید نیکل به عنوان بستر مناسبی برای اتصال کمپلکس پورفیرین منگنز (III) به عنوان حدواسط انتقال الکترون در محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفته است. الکترود اصلاح شده رفتار تقریبا برگشت پذیری را برای زوج ردوکس Mn3+/Mn4+ در محدوده ی وسیعی از pH از خود نشان می دهد. پایداری و رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده، ثابت سرعت انتقال الکترون هتروژن و ضریب انتقال بار آن با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای بررسی و محاسبه شده است. الکترود اصلاح شده فعالیت الکتروکاتالیزوری مناسبی برای اکسیداسیون آنیون سولفید از خود نشان می دهد. غلظت های میکرومولار سولفید با روش آمپرومتری با الکترود فوق اندازه گیری شده است. حد تشخیص µM3، محدوده ی خطی کالیبراسیون از µM 5 تا mM 2 با حساسیت µA/µM 0038/0 برای الکترود اصلاح شده بدست آمده که قابل مقایسه با سایر الکترود های ساخته شده برای اندازه گیری آنیون سولفید می باشد. بخش دوم: نانولوله های کربن تک دیواره به عنوان بستر مناسبی برای اتصال کمپلکس شیف باز منگنز(III) به عنوان حدواسط انتقال الکترون بکار برده شد. یک جفت دماغه ی کاتدی و آندی واضح، پایدار و کاملا برگشت پذیر برای الکترود اصلاح شده با کمپلکس شیف باز، مربوط به زوج Mn2+/Mn3+ ، مشاهده شد. رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده در محلول آبی در pH های مختلف با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای بررسی شد. ضریب انتقال بار ، ثابت سرعت انتقال الکترون هتروژن و غلظت سطحی الکترود اصلاح شده محاسبه شده و به ترتیب 41/0، 1-s84/48، mol/cm2 10-10×58/1 بدست آمد. الکترود اصلاح شده اثر الکتروکاتالیزوری چشمگیر و حساسیت بالایی برای احیای پراکسید هیدروژن در محلول بافر فسفات(1/0 مولار) نشان داده است. این الکترود به عنوان حسگر آمپرومتری برای اندازه گیری غلظت های میکرومولار و کمتر از پراکسید هیدروژن بکار رفته است. واژه های کلیدی : نانوذرات نیکل، نانولوله های کربن تک لایه، کمپلکس های منگنز، حسگر، سولفید، هیدروژن پراکسید.

چکیده: قسمت اول- یک روش حساس و ساده برای اندازه گیری بازهای DNA، گوانین وآدنین(پورین)، تیمین وسیتوزین (پیریمیدین)، که بر اساس اکسیداسیون این بازها بر روی الکترود اصلاح شده با نانوذرات سیلیکون کاربید قرار دارد، پیشنهاد شده است. در این کار تکنیک دیفرانسیل پالس ولتامتری برای اندازه گیری انفرادی و همزمان این بازها درpHبیولوژیکی (4/7) به کار رفته است. پس از بهینه سازی شرایط دستگاهی و آزمایشی، مطالعه اثر pH بر الکترواکسیداسیون بازهای DNA انجام گرفت و pH بهینه برای اندازه گیری انتخاب گردید. در ضمن، ثابت های یونیزاسیون (pKa) برای این ترکیبات تعیین گردید. سپس، اثر غلظت این ترکیبات به صورت انفرادی و مخلوط دوتایی و چهارتایی با استفاده از تکنیک دیفرانسیل پالس ولتامتری مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به منحنی کالیبراسیون این ترکیبات به صورت انفرادی و در حضور همدیگر، حساست اندازه-گیری نسبت به روش های پیشین، به طور فوق العاده ای بالا رفته و گستره خطی اندازه گیری این بازها نیز گسترش یافته و حد تشخیص در حد نانومولار مشاهده شده است. مزیت این روش نسبت به روش های پیشین سادگی، حساسیت بالا و اندازه گیری همزمان مخلوط چهار باز در محدوده گسترده ای از pH می باشد. کلمات کلیدی: بازهای DNA ، گوانین، آدنین، پورین، تیمین، سیتوسین، پیریمیدین، دیفرانسیل پالس ولتامتری، نانوذرات سیلیکون کاربید. قسمت دوم-الکترود اصلاح شده با نانوذرات سیلیکون کاربید برای اندازه گیرینمونه شیمیایی ترکیب ضد التهاب و درد نیمسولید وهمچنین نمونه تزریق شده به سرم انسان با استفاده از تکنیک دیفرانسیل پالس ولتامتری به کار گرفته شد. این الکترود در احیاء گروه نیتروی این ترکیب دارویی در مقایسه با الکترود کربن اصلاح نشده از حساسیت نسبتا بالایی برخوردار است. در مراحل اولیه کار تاثیر pH و پارامترهای دستگاهی از قبیل بزرگی پالس، سرعت روبش و غیره بهینه شد و مشاهده شد که در2pH= بیشترین سیگنال دریافت می-شود و این احتمالا به خاطر حلالیت بالای نیمسولید در pH های با قدرت اسیدی بالا و تامین پروتون های لازم برای احیاء این ترکیب می باشد. با استفاده از منحنی Ep بر حسب pH، ثابت یونیزاسیون این ترکیب، حدود 5/6 تا 7 بدست آمد.سپس، رفتار الکتروشیمیایی این ترکیب و محصولات حاصل از احیاء آن در pH های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به منحنی کالیبراسیون

در این مطالعـات به تحقیق در مـورد بره مکنش پلی اکسو متالاتهای سه حفره ای [PW9O34]9- با یونهای لانتانیدی Gd(III)، Eu(III)، Sm(III) و Pr(III) در محلولهـای آبـی پرداخته مـی شود. کمپلکس های ساندویچــــی ) (M(III) = Gd, Eu, Sm [(A-PW9O34)2(MOH2)3(CO3)]11- با واکنش استوکیومتری پلی اکسومتالات سه حفره ای [PW9O34]9- به عنوان لیگاند و یونهای فلزی M(III) در محلول آبی M1/0 کربنات تشکیل می شود. این کمپلکس ها به کمک آنالیز عنصری (ICP)، طیف سنجی مادون قرمز (IR)، طیف سنجی 31P NMR، طیف سنجی الکترونی (UV-Vis) وترموگراویمتری (TGA)، شناسایی شدند. کمپلکس ساندویچی شامل یون Pr(III) در هیچ شرایطی تشکیل نشد. کمپلکس های ساندویچی شامل دو واحد لیگاند [PW9O34]9- هستند که از طریق کمربند (M3CO3) به هم متصل شده اند. اکسیژنهای آنیون کربنات در وسط اضلاع مثلث متساوی الاضلاعی که سه کاتیون با هم تشکیل می دهند، قرار دارد و آنیون کربنات از طریق اکسیژن هــــای خود سه یون فلــزی را در یک صفحــه کنار هم قرار مـی دهد. حضـور یـون کربنات برای سـنتز کمپلکس هـــای ساندویچی ضروری مـی باشد و در صورت خروج کربنات، ساختار تجزیه مــی شود. از محـلول زیر صافــی کمپلکس های ساندویچــی، بلورهای تترامری جـــــدید M(III) = Gd, Eu, Sm)) -[(PM2W10O38)4(W3O14)]30 تشکیل می شود. روش سنتزی جدیدی برای تولید این کمپلکس ها با بهره بیشتر، از برهم کنش [PW9O34]9- و یون M(III) به نسبت مولی 1:1 بدست می آید. این کمپلکس ها به کمک آنالیز عنــــصری (ICP)، طیف سنجــی مادون قرمز (IR)، طیف سنجی 31P NMR، طیف سنجی الکترونی (UV-Vis)، ترموگراویمتری (TGA) و رفتار آنها در رزین اسیدی شناسایی شدند. کمپلکس تترامری شامل یون Pr(III) با روش بالا بدست نیامد. این ساختار را می توان به صورت چهار واحد [PW10O37]9- تصور کرد که به هر کدام از این واحدها دو یون فلزی M(III) متصل بوده و چهار واحد شبه کگینی را بوجود می آورند. ســه اتم تنگستن اضافی در بیـن این چهار واحــد قرار گرفتــه است. ســاختار غیر متــرقبه کمپلکــس دکاتنگسـتو مـتالات [PrW10O36]9-، از برهمکنش لیـگاند [PW9O34]9- و یون Pr(III) به نسبت مول 3:2 در محلول M1/0 کربنات تشــکیل می شود. در سنتزهای مشـابه، کمپلکس های(M(III) = Gd(III), Eu(III)) -[MW10O36]9 که ساختارهای مشابهی با کمپلکس بالا داشتند، تشکیل شدند.

ندارد

فایل پیوست

سه کمپلکس ساندویچی جدید 11-(MIII = Y, Yb, Sm)[(A-α -AsW9O34)2(MOH2)3CO3] از برهمکنش لیگاند سه حفره ای A-α-[AsW9O34]9- با فلزات سه ظرفیتی و با نسبت مولی 3:2، در محلول کربناتی (M 1/0) سنتز و به کمک تجزیه عنصری، طیف مادون قرمز IR، طیف سنجی 13C NMR، طیف سنجی الکترونی UV-Vis، تجزیه گرمایی TGA و DSC و تجزیه ساختار تک بلور) (X-ray شناسایی شدند. ساختار این کمپلکس ها شامل دو واحد کگینی A-α-[AsW9O34]9- می باشند که از طریق یک حلقه کمربندی (H2OMO)3C به همدیگر متصل شده و تشکیل کمپلکس های ساندویچی می دهند. در حلقه کمربندی (H2OMO)3C، کاتیون های فلزی تشکیل یک مثلث متساوی الساقین را می دهند و یون کربنات به عنوان یک لیگاند سه دندانه از طریق اکسیژن های خود سه یون فلزیMIII را کنار یکدیگر نگه می دارد. حضور آنیون کربنات در سنتز کمپلکس ها ضروری است و بدون حضور آنیون کربنات این کمپلکس ها تشکیل نمی شوند. کاتیون های فلزی دارای کوئوردیناسیون منشور مثلثی یک کلاهکی هستند. محور C3 محلی هر گروه MO6 در صفحه H2OMO)3C) قرار می گیرد. منشور مثلثی از طریق دو اکسیژن انتهایی لبه مشترک از هر یک از واحدهای A-α-[AsW9O34]9- و دو اکسیژن از حلقه کمربندی و کلاهک نیز توسط لیگاند آب انتهایی ایجاد می شود. نتایج تجربی به دست آمده نیز نشان دهنده ضرورت حضور آنیون کربنات در سنتز کمپلکس ها است و بدون حضور آنیون کربنات این کمپلکس ها تشکیل نمی شوند. مطالعات TGA و DSCنشان می دهند که پایداری حرارتی کمپلکس های YIII و YbIII تا دمای ˚C 490 می باشد ولی کمپلکس SmIII در دمای ˚C440 تجزیه می گردد. بررسی پایداری آبکافتی هر سه کمپلکس نشان می دهد که کمپلکس های YIII و YbIII محدودهpH بین 10-5 تا چندین روز پایدارند. ولی کمپلکس SmIII در محدوده pH بین 9-6 پایدار است

سنجش آنتی ژنهای تشخیص تومور با استفاده از نانوذرات نیکل و اکسید نیکل، بروش الکتروشیمیائی انجام شد

یک روش ساده برای اصلاح الکترودهای کربن شیشه ای با نانولوله های کربن و ترکیبات کاتکولی توسعه یافت. در این روش، ابتدا سطح الکترود با 25 میکرولیتر محلول دی متیل سولفوکسید- نانولوله کربن (4/0 میلیگرم بر میلی لیتر) پوشیده شده سپس در هوای آزاد خشک می شود تا فیلمی از نانولوله های کربن در سطح الکترود تشکیل شود. پس از آن الکترود اصلاح شده با نانولوله های کربنی برای مدت زمان کوتاه (10 تا 60 ثانیه) داخل محلول کاتچین هیدرات ، کلروژنیک اسید و کافئیک اسید (بدون ترسیب الکتریکی) شناور می شود. ولتاموگرام های الکترود اصلاح شده یک موج پایدار و برگشت پذیر برای زوج احیایی (کینون-هیدروکینون) با ویژگی های محدود به سطح نشان می دهد.ضرایب انتقال بار (α) و ثابت های سرعت انتقال الکترون هتروژن (ks) و غلظت سطحی برای الکترودهای کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله های کربن و ترکیبات کاتکولی با تکنیکهای ولتا متری چرخه ای محاسبه شد. الکترودهای اصلاح شده پاسخ الکتروکاتالیزوری عالی، پاسخ زمانی بسیار سریع و حساسیت بالا برای اکسیداسیون هیدرازین در بافر فسفات (1/0 مولار) در pH های 4 تا 8 نشان داد. این الکترود اصلاح شده به عنوان حسگرهای آمپرومتری برای اندازه گیری غلظت های میکرومولار و کمتر جهت آشکار سازی هیدرازین به کار رفتند.

ثابت تشکیل کمپلکس بین یونهای کلسیم، منیزیم، استرانسیم، و باریم با DBzDA18C6 در مخلوط دو جزیی دی متیل فرمامید-استونیتریل در دماهای 15و 25و 35و45 درجه سانتیگراد مورد مطالعه قرار گرفت. ثابت پایداری کمپلکس های 1:1 بوسیله داده های تغییرات هدایت مولی به نسبت مولی محاسبه شده و به ترتیب زیر تغییر پیدا می کند. در مخلوط 100% DMF ثابت تشکیل به صورت زیر می باشد: +Ba2+> Sr2+> Ca2+> Mg2 و در بقیه موارد ودر محلولهای مختلف ثابت تشکیل به صورت زیر می باشد: +Mg2+> Ba2+> Sr2+> Ca2 بررسی ترمودینامیکی نشان میدهد تشکیل کمپلکس کاتیونهای فوق با لیگاند مورد نظر از لحاظ آنتروپی ناپایدار می باشد.

فایل پیوست

در این پایان نامه، برخی از مشتقات بیس نفتول ها سنتز شده و سپس توسط الکترواکسایش به اسپیرو دی انون های مربوطه اکسید شده اند. روش کلی بدین صورت است که در مرحله اول بیس نفتول های اولیه از واکنش 2-نفتول با آلدئید مربوطه در محیط اسیدی سنتز می شوند. در مرحله دوم با استفاده از ولتا متری چرخه ای پتانسیل اکسایش بیس نفتول ها مشخص می گردد. بیس نقتول های اولیه در شرایط الکترواکسایش در پتانسیل ثابت مربوطه اکسید می شوند. این واکنش های اکسیداسیون در محیط قلیلیی ملایم و دمای 30-40 درجه سانتیگراد با بازده و خلوص بالا انجام می گیرند.

تهیه الکترودهای کربن سرامیکی اصلاح شده با پودر نیکل با بکارگیری تکنیک سل-ژل و کاربرد آنها در اندازه گیری آکسوآنیون های گوگرددار، سولفید، انسولین، گلوکز، ال سیستئین، ال سیستین و ال متیونین

هیه الکترودهای کربن سرامیکی اصلاح شده با فست رد و کمپلکس روتنیم(3) با استفاده از تکینک سل-ژل و کاربرد آنها در فرآیند احیای کاتالیتیکی اکسیژن و کلرات

ندارد

در این پایان نامه، الکترود کربن سرامیک با کمپلکس اصلاح و در اندازه گیری یون برمات به کار گرفته شد.، همچنین، از الکترود الماس دوپه شده با بور و مدار چاپی با ایریدیم اکسید در اندازه گیری جیوه (1)، آدرنالین و دوپامین استفاده شد.

ندارد

برای اندازه گیری دوپامین در حضور اسید اسید ساکوربیک از الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با تر کیب کاتچین هیدرات و پوشیده با نافیون استفاده شد. بررسی خصوصیات الکتروشیمیایی الکترود مذکور با استفاده از ولتا متری چر خه ای بیانگر دخالت گروه فعال کینون/ هیدروکیننونی ترکیب کاتچین هیدرات در واکنشهای اکسایش کاهش بوده و پایداری لایه نازک این ترکیب در سطح الکترود کربن شیشه ای می با شد. از الکترود اصلاح شده با کاتچین هیدرات برای اکسایش کاتالیتیکی دوپامین در محدوده pH <7استفاده گردید. برای رفع مزاحمت اسید اسکوربیک ( که در محیطهای بیولوژیک به نسبت بیش از 200 برابر دوپامین موجود است) از پلیمر انیونی نافیون استفاده شد. حد تشخیص روش (S/N=3) و حساسیت الکترود کربن شیشهای اصلاح شده با کاتچین هیدرات و پوشیده شده با نافیون برای اندازه گیری دوپامین در حضور اسید اسکوربیک در محدوده خطی 100 نانو مول تا 0.1نانو مول به ترتیب برابر 11 nM و nA/µM16 بدست امد. همچنیین از این الکترود برای اندازه گیری دوپامین در حضور اسید اسکوربیک در محیطهای بیولوژیکی استفاده شد