""زکات علم نشر آن است امام علی علیه السلام""

""زکات علم نشر آن است امام علی علیه السلام""

""کاربرد نانو مواد در الکتروشیمی تجزیه""

کلیه مطالب این وب نوشت توسط نویسنده آن تهیه و تنظیم می گردد و کپی برداری از متـون شرعاً و اخلاقاً تنها با درج منبع و ذکر نام وبلاگ امکان پذیر می باشد.

یا مهدی (عج)

آخرین نظرات
نویسندگان

۵ مطلب در فروردين ۱۳۹۳ ثبت شده است

نانومواد به عنوان حسگرهای الکتروشیمیایی

chemist | شنبه, ۱۶ فروردين ۱۳۹۳، ۱۲:۲۶ ق.ظ

نکته کلیدی در به دست آوردن یک حسگر الکتروشیمیایی خوب و قابل اعتماد در نوع ماده ای که بنیاد1 (پلت فرم) آشکارسازی را تشکیل می دهد، نهفته است. در این زمینه نانومواد امتیازات بسیاری در توسعه پلت فرم مبدل الکتروشیمیایی در کنار استفاده شان به عنوان برچسب گذاری2الکتروشیمیایی یا برچسب جهت پیشرفت سیگنال برای تکنولوژیهای حسگری به دست آورده است.

 

1. انواع نانومواد

 

امروزه نانومواد مختلفی مانند نانوذرات کربنی، نانولوله های کربنی، نانو سیم ها، نانو ورقه های گرافن نانو ذرات فلزی و ... به طور گسترده برای استفاده به عنوان اصلاح کننده الکترودهای معمولی ( یعنی گرافیت ، کربن شیشه ای ، الکترودهای فلزی و ... ) یا حتی به عنوان خود الکترود ( نانو مواد رسوب یافته در پلت فرم های غیر رسانا ) کشف شده اند. که هر کدام ساختار و خواص ویژه ای دارند.

 

2. نانوحسگر های زیستی

 

حسگرهای زیستی در واقع زیر مجموعه ی حسگرهای شیمیایی محسوب می شوند. نانوحسگرهای زیستی3 ، الکترودهای بسیارکوچکی در اندازه ی نانومتری و ابعاد سلولی هستند که از طریق تثبیت عناصر زیستی خاصی (پادتن ها، اسید نوکلئیک ها، آنزیم ها، سلول ها و دیگر ماده هایِ زیستی) روی سطح آنها، نسبت به تشخیص گونه های شیمیایی یا بیولوژیک مورد نظر در سلول ها حساس شده اند. از این حسگرها برای آشکارسازی و تعیین مقدار گونه ها در سیستم های زیستی استفاده می شود. این تکنیک، روش بسیار مفیدی در تشخیص عبور بعضی مولکول ها از دیواره یا غشای سلولی است.

در سیستم های زیستی بین گیرنده (عنصر زیستی) و لیگاند مربوط به آن ارتباط اختصاصی وجود دارد که نمونه جالب آن رابطه کاملا اختصاصی بین آنزیم و پیش ماده آن می باشد. بدین معنا که آنزیم فقط پیش ماده خاص خود را می پذیرد و واکنش مورد نظر را تنها بر روی پیش ماده ی ویژه کاتالیز می کند. این ویژگی از تطابق ساختار جایگاه فعال آنزیم با ساختار پیش ماده ناشی می شود.

در حسگرهای زیستی، عنصر زیستی با روش های مختلف روی مبدل، تثبیت شده است. این عنصر زیستی از گزینش پذیری بالایی برای بر هم کنشهای زیستی و آشکارسازی آنالیت برخوردار است. کارایی حسگر زیستی با عواملی مثل حساسیت، انتخاب پذیری، تکرار پذیری، پایداری، حد تشخیص و زمان پاسخ بررسی می شود. اگر بتوان این فاکتورها را بهبود بخشید، حسگرهای زیستی در مقایسه با بقیه روشهای تشخیصی ارجحیت پیدا می کنند، زیرا نسبت به آنها از قیمت پایین تری برخوردارند و امکان ساخت در ابعاد کوچک به خصوص در مورد انواع الکتروشیمیایی آنها وجود دارد و استفاده از آنها راحتتر است.

نانو ساختارهای مختلفی در ساخت نانو حسگرهای زیستی استفاده می شوند که بعضی از آنها عبارتند از:

نانوذرات، نقاط کوانتومی4، نانولوله ها، نانوفیبرها5 و نانو سیم ها.

 

1 Platform

2 Labeling

3 Bionano senso

4 Quantum Dots

5 Nano Fiber



  • chemist

نانو الکتروشیمی

chemist | سه شنبه, ۱۲ فروردين ۱۳۹۳، ۰۵:۲۹ ب.ظ

نانو الکتروشیمی1 شاخه ای از الکتروشیمی است که به تحقیق و مطالعه خواص الکتریکی و الکتروشیمیایی مواد در محدوده نانومتر (یک میلیاردم متر ) می پردازد . و نقش قابل ملاحظه ای در ساخت انواع حسگرها و دستگاههای شناسائی مولکول ها در غلظت های بسیار پایین دارد.
نانو حسگرها2 ، حسگرهایی در ابعاد نانومتری گویند که به خاطرکوچکی و نانومتری بودن ابعادشان از دقت دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند، حساسیت این نوع از نانو مواد به حد کافی بالا می باشد . به طوری که حتی نسبت به حضور چند اتم از یک گاز هم عکس العمل نشان می دهند.


به طور کلی نانو حسگرهای الکتروشیمیایی را می توان به 3 دسته کلی زیر طبقه بندی کرد[1]:
1. حسگرهای پتانسیومتری
2. حسگرهای آمپرومتری
3. مبدلهای هدایت سنجی3

1.پتانسیومتری
اندازه گیری اختلاف پتانسیل بین دو الکترود شناور در یک محلول را پتانسیوتری می نامند. در اغلب موارد یکی از این دو الکترودها الکترود شناساگر و دیگری الکترود مرجع است. پتانسیومتری را در شیمی تجزیه، برای دو هدف مشخص زیر به کار می برند:

الف- پتانسیومتری مستقیم: نظر به این که پتانسیل الکترود تابع فعالیت گونه شیمیایی معینی است که در محلول آزمایشی وجود دارد، بنابراین با اندازه گیری پتانسیل الکترود و با استفاده از معادله ی نرنست، میتوان به فعالیت گونه شیمیایی مورد نظر پی برد.
ب- عیار سنجی های پتانسیومتری: با توجه به اینکه پتانسیل الکترود متناسب با تغییر غلظت گونه ی آزمایشی در محلول عوض می شود، بنابراین با اندازه گیری تغییرات پتانسیل الکترود در جریان واکنشهای شیمیایی و از روی تغییر ناگهانی آن در نقطه ی تعادل، پایان اندازه گیری را مشخص می سازند[2]
از مزایای تکنیک پتانسیومتری قیمت پایین، زمان پاسخ کوتاه، گزینش پذیری بالا و دامنه ی خطی گسترده پاسخ برای تجزیه های متعدد می باشد. به هر حال، تکنیکهای پتانسیومتری هنوز گاهی از مشکلات مربوط به عدم حساسیت، حد تشخیص4 بالا و مشکلات در کوچک سازی الکترود رنج می برد. در این زمینه، ترکیب نانومواد با حسگر های پتانسیومتری یک پاسخ امیدوار کننده به منظور غلبه بر
محدودیتهای تکنیک به شمار می آید. دو گونه اصلی در دسته ی نانوحسگرهای پتانسیومتری قرار می گیرند:
1. ترانزیستورهای اثر میدان5 (FET)
2. الکترودهای انتخابی یون6 (ISE)


1-1 ترانزیستورهای اثر میدان (FET)

ترانزیستور اثر میدان، دسته ای از ترانزیستورها هستند که مبنای کار کنترل جریان در آن ها توسط یک میدان الکتریکی صورت می گیرد. FETs اغلب گردش جریان سراسر یک ترانزیستور را اندازه گیری می کنند که الکترودهای منبع و تخلیه7 را به هم متصل می کند.
FET از کانالهای نیمه هادی8 استفاده می کند که قابلیت هدایت توسط زمینه های خارجی تحت تاثیر قرار می گیرد که در این مورد مطابق با تغییر پتانسیل می باشد. به علت تغییر در پتانسیل در اثر میدان است که FETs به عنوان حسگرهای پتانسیومتری طبقه بندی می شوند. الحاق مواد نانو ساختار به طرح های  FET سبب غلبه بر معایبی مثل پاسخهای ناپایدار می شود.

مورد استفاده ترین مواد نانو ساختار9 برای ساخت، FETs نانو لوله های کربنی10 (CNTs) و نانو سیم11 های (NWs) نیمه هادی با توجه به قابلیت هایشان به تشکیل کانال برای اتصال منبع و تخلیه بدون مدفون شدن در زیر لایه ی دی الکتریک می باشد.
مزایای اصلی Nano-FETs شامل حد تشخیص های فوق العاده پایین، امکان عاملدار کردن مستقیم با مواد نانو ساختار و کوچک سازی آسان می باشد.

 2-1. الکترودهای انتخابی یون (ISE)

ISE معمولا به عنوان حسگرهای پتانسیومتری شناخته می شود که شامل یک غشای پلیمری انتخابی  است، که تداخلهای ماتریسی را کاهش می دهد و بر پیدایش اختلاف پتانسیل، بین دو محلول قرار گرفته در دو سوی غشاء استوار است، در حالی که هر دو محلول دارای یونی معین ولی با غلظتهای متفاوت می باشند.
کاربرد ISE معمولاً در تعیین فعالیت یونها و مولکولها به روش پتانسیومتری مستقیم است، ولی از آنها در تعیین عیارهای پتانسیومتری برای تشخیص نقطه ی پایان نیز استفاده می شود.
استفاده از ماده نانو ساختار به عنوان مبدل در ISEs توسعه انواع جدیدی از حسگرهای پتانسیومتری را فراهم می کند که در آن غشای پلیمری توسط گیرنده های به طور مستقیم متصل شده به مبدل نانو ساختار مثل (CNTs ،NWs، نانوذرات فلزی12 (MNPs) ، فولرن13 و گرافن) جایگزین می شود.
توسعه و کاربرد ISEs برای سنجش کاتیونهای فلزات سنگین یک تکنیک جالب تحقیق تجزیه ای به علّت دقت، پاسخ سریع، تجزیه غیر مخرب و قیمت پایین شان به شمار می رود.

2. آمپرومتری

اندازه گیری شدت جریان حاصل از یک واکنش الکتروشیمیایی را که در جریان پیشرفت یک واکنش عیار سنجی و با مشارکت گونه های شرکت کننده در آن به وقوع می پیوندد، آمپرومتری می گویند[2]
در روش ولتامتری یک پتانسیل به پیل اعمال می شود تا اکسایش (یا کاهش) ماده مورد سنجش اتفاق افتد و یک افزایش یا کاهش در جریان پیل ایجاد شود، این روش به آمپرومتری معروف است. انتخاب حسگر در کارهای ولتامتری از اهمیت بالایی برخوردار است، به طوریکه کارایی فرآیند ولتامتری شدیداً توسط جنس الکترود تحت تاثیر قرار می گیرد.

3. هدایت سنجی

هدایت الکتریکی یا رسانایی هر محلول را جا به جایی یونهای موجود در آن به وجود می آورد و برای آگاهی از این رسانایی، کافی است حجم کوچکی از محلول را بین دو الکترود شناور در آن قرار داده، عبور جریان ناشی از اختلاف پتانسیل بین دو الکترود را مورد بررسی قرار داد. بزرگی این رسانایی در اثر واکنش شیمیایی تغییر می یابد. اندازه ی هدایت محلولها، تابع تعداد ذرات باردار یا یونهای موجود در محلول است و مقدار آن از روی شدت جریان حاصل از اعمال اختلاف پتانسیل معین بین دو الکترود، قابل ارزیابی است. حدود مشارکت یونها در ایجاد هدایت الکتریکی نیز، تابع غلظت، بار و میزان تحرک آنها می باشد. هدایت محلول بستگی به ابعاد الکترودهایی دارد که جریان الکتریسیته از آن عبور می کند. هدایت محلول متناسب با معکوس فاصله بین دو الکترود (L) و هم چنین متناسب با مساحت سطح مقطع الکترود (A) می باشد[2].
این تکنیک اگر چه بر پایه ی اندازه گیری هدایت الکتریکی استوارند و مکانیسم پاسخ بر اساس واکنش الکتروشیمیایی نیست، اما جزو حسگرهای الکتروشیمیایی طبقه بندی می شوند.

4. الکتروشیمی لومینسانس (ECL)

در الکتروشیمی لومینسانس14، عامل تحریک انرژی واکنش الکتروشیمیایی است. گونه های تولید شده در فرایند اکسایش/کاهش روی سطح الکترود، خود واکنش پذیر بوده و یک واکنش پر انرژی انتقال الکترونی در محلول انجام می دهند. انرژی حاصل از این واکنش و سرعت تولید آن به قدری زیاد است که فرصت انتقال آن به محیط (اتلاف به صورت انرژی گرمایی) کم است. لذا انرژی آزاد شده از این واکنش، صرف برانگیختگی محصول واکنش می شود. بازگشت محصول به حالت الکترونی پایه نور تولید می کند. این فرآیند با واسطه مولکول های متعددی از جمله ترکیبات روتنیم، اسمیم، رنیم و یا دیگر عناصر شناخته شده رخ می دهد. فرآیند الکتروشیمی لومینسانس باعث تولید پیش سازهای پایدار در سطح الکترود می شود که محصول نهایی این واکنش تولید نور است. این تکنیک توجه زیادی را به علت همه کاره بودن، نصب ساده و حساسیت بالا به خود جلب کرده است.


1 Nano Electrochemistry
2 Nano sensor
3 Conducive

4 Detection limit
5 Field-effect transistor
6 Ion Selective Electrodes
7 Drain
8 Semiconducting channel

9 Nanostructure
10 Carbon nanotubes
11 Nanowire
12 Metallic Nanoparticles
13 Fullerene

14 Electrochemiluminescence


منابع مورد استفاده:

1) Gemma Aragay, Arben Merkoci, "Nanomaterials application in electrochemical detection of heavy metals", Electrochimica Acta 84 (2012) 49-61

2) گلابی، سید مهدی( 1389 )، مقدمه ای بر الکتروشیمی تجزیه: اصول و کاربردها، تبریز،
انتشارات ستوده.

  • chemist

حسگرهای الکتروشیمیایی

chemist | دوشنبه, ۱۱ فروردين ۱۳۹۳، ۱۲:۵۱ ب.ظ

به طور کلی حسگرهای الکتروشیمیایی1 از طریق واکنش ردوکس گونه مورد نظر روی سطح الکترود و تولید علامت الکتریکی متناسب با غلظت گونه آنالیت عمل می کنند. یک حسگر الکتروشیمیایی نوعی، شامل یک الکترود حسگر2 (الکترود کار) و الکترود مقابل3 است که به وسیله ی لایه ی نازکی از الکترولیت4 از هم جدا شده اند. گونه ی مورد نظر پس از آنکه از یک سوراخ ورودی مویینه داخل حسگر شد از یک سد آب گریز5 عبور کرده و نهایتاً به سطح الکترود می رسد (شکل 1).
در حسگری که برای کار به ولتاژ خارجی نیاز دارد، الکترود مرجع6 در داخل محلول الکترولیت و بسیار نزدیک به الکترود کار به منظور ثابت نگه داشتن پتانسیل الکترود کار قرار داده می شود. در حالت ایده آل هیچ جریان خاصی بین الکترود کار و الکترود مرجع عبور نمی کند.
قسمت اصلی یک حسگر، عنصرحسگر آن می باشد. عنصرحسگر در تماس با یک آشکارساز و مسئول شناسایی و پیوند شدن با گونه مورد نظر در یک نمونه ی پیچیده است. سپس آشکارساز سیگنال های شیمیایی را که در نتیجه ی پیوند شدن عنصر حسگر با گونه ی مورد نظر تولید شده است را به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری تبدیل می کند.



 شکل 2. ساختار یک حسگر الکتروشیمیایی نوعی[1].



یک حسگر ایده آل باید خصوصیات زیر را داشته باشد:
1. سیگنال7 خروجی باید متناسب با نوع و میزان گونه ی هدف باشد.
2. بسیار اختصاصی نسبت به گونه مورد نظر عمل کند.
3. قدرت تفکیک8 و گزینش پذیری بالایی داشته باشد.
4. تکرارپذیری و صحت بالایی داشته باشد.
5. سرعت پاسخ دهی بالایی داشته باشد. (درحد میلی ثانیه)
6. عدم پاسخ دهی به عوامل مزاحم محیطی مانند دما، قدرت یونی محیط و ...


1 Electrochemical sensor
2 Sensing electrode
3 Counter electrode
4 Electrolyte
5 Hydrophobic barrier
6 Reference electrode

7 Signal
8 Resolution


منبع مورد استفاده:

1) اسدیان، الهام( 1388 )، الکترودهای اصلاح شده شیمیایی بر پایه پلیمرهای هادی و نانولوله
های کربنی جهت اندازه گیری برخی ترکیبات دارویی و بیولوژیکی: دانشگاه صنعتی شریف،
پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی تجزیه.

  • chemist

تهیه ی الکترودهای اصلاح شده ی شیمیایی

chemist | جمعه, ۸ فروردين ۱۳۹۳، ۰۷:۴۳ ب.ظ

راههای گوناگونی برای تهیه ی الکترودهای اصلاح شده ی شیمیایی ی شیمیایی وجود دارد که در زیر به اختصار به شرح متداولترین آنها می پردازیم[1]

1. روش جذب شیمیایی
در جریان جذب شیمیایی، گونه ی اصلاحگر از طریق ایجاد پیوند الکتریکی با سطح الکترود، جذب آن می شود. از آنجا که جذب شیمیایی مستلزم ارتباط مستقیم گونه های جذب سطحی شده با سطح الکترود است، از این رو نتیجه ی این شیوه از اصلاح سطح، معمولاً به صورت تشکیل تک لایه ای ازگونه های جذب سطحی شده در سطح الکترود آشکار می شود. با این حال، تک لایه های تشکیل شده در جریان جذب شیمیایی، غالباً از پایداری بالایی برخوردار نیستند و با قرار گرفتن الکترود در محلولهای آزمایشی، ممکن است از سطح الکترود کنده شده و در درون محلول رها شوند. از اینرو الکترودهای اصلاح شده با شیوه ی جذب شیمیایی جزو الکترودهای اصلاح شده با طول عمر بالا به حساب نمی آیند. برای رفع این عیب سعی می کنند گونه های جذب شونده را ابتدا با چنان عواملی عاملدار کنند که بتوانند به راحتی با سطح الکترود اصلاح نشده، در یک فرایند ایجاد پیوند شیمیایی شرکت کنند. مثلاً تیول ها، سولفیدها و دی سولفیدها می توانند نقش عوامل پیوند ساز با سطح الکترود طلا را به خوبی ایفا کنند. تک لایه های تشکیل شده با این شیوه، از آرایش منظم و ویژه ای برخوردارند و از اینرو آنها را
« تک لایه های خود تجمع یافته» می نامند. 

2. روش مبتنی بر تشکیل پیوند کووالانس
در این روش، معمولاً از الکترودهایی به عنوان بستر استفاده می شود که سطح آنها از یک گونه ی عاملدار و آماده برای ایجاد پیوند کووالان با گونه ی اصلاحگر پوشیده شده و یا عوامل به وجود آورنده ی پیوند در شرایط خاص در سطح الکترود ایجاد شده است. نمونه ای از این نوع الکترودها، الکترود پوشیده از تک لایه ای از اکسیدهای قلع و تیتانیم و یا الکترود پلاتین و طلای فعال شده در محیط بازی است. در سطوح چنین الکترودهایی گروههای فعال هیدروکسی وجود دارند که می توانند با برخی گونه های شیمیایی نظیر ترکیبات آلی واجد گروه کلروسیلان وارد واکنش شده و لایه ای از ترکیب آلی را در سطح
الکترود به وجود آورند.


3. روش پوشاندن سطح الکترود با لایه ی نازکی از پلیمر
پلیمرها به دلیل پایداری شیمیایی بالا و دارا بودن ویژگیهای منحصر به فرد، در ردیف ترکیبات با ارزش برای اصلاح سطوح الکترودها به حساب می آیند. شیوه های متداول برای اصلاح سطوح الکترودها با لایه نازکی از پلیمر، شامل شناور سازی الکترود در محلولی از پلیمر، قرار دادن حجم کوچکی از محلول پلیمر در سطح الکترود و تبخیر حلال و تهیه ی الکتروشیمیایی پلیمر در سطح الکترود می باشد. پلیمرهای مورد استفاده برای اصلاح سطوح الکترودها در این روش معمولاً یکی از سه ویژگی زیر را خواهند داشت.
گروه اول را پلیمرهای ردوکس تشکیل می دهند، پلیمرهایی که در ساختار آنها، گروههایی با رفتار مبادله الکترون وجود دارد. گروه دوم پلیمرهایی با رفتار مبادله ی یون و یا کوئوردینه شونده می باشند. به کمک الکترودهای اصلاح شده با چنین پلیمرهایی می توان وجود کاتیونهای الکتروفعال مبادله شونده یا کوئوردینه شونده با این پلیمرها را در محلول شناسایی کرد. دسته ی سوم از پلیمرهای اصلاحگر را پلیمرهای رسانا تشکیل می دهند. چنین پلیمرهایی به دلیل الکتروفعال بودن می توانند نقش حد واسط را در واکنش های الکتروشیمیایی ایفا کنند و بنابراین، با قرار گرفتن در سطح الکترود، اندازه گیری الکتروشیمیایی بسیاری از گونه هایی را که در سطح الکترود اصلاح نشده، پاسخ قابل قبولی نشان نمی دهند، امکان پذیر می سازند.

4. دیگر روش های اصلاح سطح الکترود
با توجه به تنوع اصلاحگرها و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی هر کدام از آنها، شیوه های متنوع و متعدد دیگری برای تهیه ی الکترودهای با سطوح اصلاح شده در منابع علمی گزارش شده است.

برای مثال، روش « به دام اندازی » شیوه ای است که معمولاً در مورد اصلاحگرهای زیستی، نظیر آنزیم ها، بافت ها و باکتری ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش، ماده ی اصلاحگر را درون لایه ی بی اثری که در سطح الکترود قرار می گیرد، درگیر می کنند.
روش دیگری که برای اصلاح سطح الکترود با برخی مواد معدنی نامحلول نظیر خاک رس به کار می رود،
شیوه ی « پوشاندن چرخشی » است که برای انجام آن، الکترود را که در سوسپانسیونی ازخاک رس شناور  است، در سانتریفیوژ می چرخانند، تا ذرات خاک رس، در اثر نیروی گریز از مرکز به صورت لایه ی نازکی در سطح الکترود قرار گیرند. بالاخره برخی از اصلاحگرهای معدنی را با تهیه ی الکتروشیمیایی آنها در سطح الکترودها جای می دهند.



شکل 1 توصیف کلی از فرآیندهای قابل انجام در سطح الکترود اصلاح شده را نشان می دهد. که در آن یک گونه اکسنده موجود در لایه ی P . تبدیل می شود B در محلول خارجی به محصول A واکنشگر اولیه سطح الکترود می باشد.
فرآیندهای نشان داده شده شامل:
1. انتقال الکترون ناهمگن1 به گونه  P
برای تولید فرم احیا شده Q می باشد.

2. انتقال الکترون از Q به گونه P دیگری در فیلم (نفوذ یا جهش الکترون در فیلم2) می باشد.

3. انتقال الکترون از Q به A در مرز مشترک محلول-فیلم است.

4. نفوذ A به داخل فیلم (جایی که می تواند با Q در مرز مشترک فیلم-سوبسترا واکنش دهد).

5. حرکت (انتقال جرم) Q درون فیلم.

6. حرکت A از طریق حفرات یا کانال درون فیلم به سمت سوبسترا3 جایی که می تواند احیا شود.



شکل 1. فرآیندهایی که می توانند در سطح الکترود اصلاح شده رخ دهند[2].


1 Heterogeneous
2 Film
3 Substra


منبع:

1) گلابی، سید مهدی( 1389 )، مقدمه ای بر الکتروشیمی تجزیه: اصول و کاربردها، تبریز،
انتشارات ستوده.

2) طاهری، عاطفه( 1387 )، اصلاح الکترود کربن شیشه ای بوسیله نانوذرات کربنی و کاربرد آن در
اندازه گیری آدنین و گوانین به روش ولتامتری: دانشگاه صنعتی شریف، پایان نامه کارشناسی
ارشد شیمی تجزیه.

  • chemist

اصلاح الکترود

chemist | دوشنبه, ۴ فروردين ۱۳۹۳، ۱۰:۴۳ ب.ظ

اصلاح الکترود به فرایندی گفته می شود که در جریان آن، سطح "الکترودهای بی اثر" را از لایه ی نازکی از یک ماده ی شیمیایی با کارآیی خاص، موسوم به "اصلاحگر" می پوشانند. بدین ترتیب پاسخ الکتریکی الکترود، از فرآیندی که بین لایه اصلاحگر و گونه ی آزمایشی موجود در محلول اتفاق می افتد، متاثر می شود و به کمک پاسخ دریافتی از چنین الکترودهایی است که می توان به تشخیص و اندازه گیری گونه های الکتروفعال در سطوح الکترودهای بی اثر پی برد. در مواردی ممکن است لایه اصلاحگر، نقش یک کاتالیست را در کاتالیز فرایند الکترودی ایفا کند که در این صورت میتوان برای گونه ی آزمایشی غیر الکتروفعال یا کم الکتروفعال در سطح الکترود بی اثر یا اصلاح نشده، پاسخ چشمگیری را به دست آورد. [1]


استفاده از اصلاحگر به دو دلیل انجام می شود:
1. کسب اطلاعات پایه ای در مورد مکانیسم انتقال الکترون در سطح الکترودها
2. تغییر و القای برخی ویژگی های الکتروشیمیایی کنترل شده در سطح الکترود، که الکترود اصلاح نشده فاقد آن است. [2]

از جمله مزایای برجسته اصلاح الکترود:
1. کاهش اضافه ولتاژ فرآیند الکترودی
2. بهبود حساسیت الکترود
3. بهبود گزینش پذیری الکترود
4. پایداری الکترود
و انگیزه های دیگر شامل:
5. ممانعت از انجام واکنشهای نامطلوب

6. جلوگیری از مشکلات ناشی از آلوده شدن سطح الکترود
7. توسعه روشهای الکتروکاتالیستی1


Electrocatalytic 1


منابع:

1) گلابی، سید مهدی( 1389 )، مقدمه ای بر الکتروشیمی تجزیه: اصول و کاربردها، تبریز،
انتشارات ستوده.

2) اسدیان، الهام( 1388 )، الکترودهای اصلاح شده شیمیایی بر پایه پلیمرهای هادی و نانولوله
های کربنی جهت اندازه گیری برخی ترکیبات دارویی و بیولوژیکی: دانشگاه صنعتی شریف،
پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی تجزیه.

  • chemist