""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

۱ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «شناور سازی الکترود در محلولی از پلیمر» ثبت شده است

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