پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها

word
55
4 MB
31780
1393
کارشناسی ارشد
قیمت: ۵,۵۰۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها

    پایان ‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد «M.Sc»

    رشته: مهندسی شیمی

    گرایش:بیوتکنولوژی

    روش تحقیق:

    ابتدا سطح الکترود طلا توسط نمک نیکل و کبالت در شرایط مناسب پوشش داده شد، در ادامه محلول استاندارد سم آترازین در تماس با الکترود اصلاح شده قرار گرفت وبعداز بهینه کردن یک سری پارامترهای دستگاهی و شیمیایی نمودار ولتاموگرام آن با دستگاه اتولب رسم شد. داده­های بدست آمده با استفاده از نرم­افزار اکسل 2007مورد بررسی قرار­گرفت و در نهایت با استفاده از یک سری اطلاعات آماری حدتشخیص،ضریب هم­بستگی، وچند پارامتر دیگر بدست­آمد.

    هدف تحقیق:

    بررسی قابلیت الکترود اصلاح‌شده «طلا» جهت اندازه­گیری کمی و کیفی سم آلوده­کننده آترازین در این پژوهش مورد­نظر است.  به منظور به دست آمدن پیک آنالیز کمی مربوط به سم آترازین،جهت      اندازه گیری مقادیر بسیار کم این ماده در نمونه­های حقیقی آنها، چندین پارامتر شیمیائی و دستگاهی مهم مثل  pH،قدرت یونی،  حجم بافر، غلظت الکترولیت،  فرکانس اعمالی، سرعت پیمایش، شدت و ولتاژ پله­پتانسیل با استفاده از روش یکی در یک زمان بهینه گردیدند

     

    چکیده

    در این کارتحقیقاتی، روی سطح یک الکترود طلای خالص لایه­ای از نمک نیکل و کبالت قرار داده می­شود و بدین طریق، الکترود اصلاح می­گردد و در نهایت حسگر طلای اصلاح شده ساخته­می­شود که از آن به منظور اندازه­گیری سم آلوده کننده آترازین در آب وپساب ­ها استفاده می­شود. این الکترود اصلاح شده در دمای اتاق ساخته شده است که در pH بهینه 9   تثبیت شده توسط بافر بریتون-رابینسون و دیگر پارامترهای شیمیایی و دستگاهی قابل استفاده می­باشد. در این آزمایش، از تکنیک­های ولتامتری چرخه­ای برای مطالعه و بررسی واکنش­های الکتروشیمی و اسکن میکروسکوپ الکترونی جهت مطالعه ساختار الکترود استفاده شده است. ساختار این حسگر، کاملاً جدید و برای اولین بار ارائه می­گردد و قادر است نسبت به مقادیر بسیار کم این مواد در نمونه­های حاوی آن پاسخ دهد.این الکترود در غلظت 100 نانو مولار  از سم آترازین رفتار خطی از خود نشان می­دهد. حد تشخیص این الکترود 009/0 نانو مولار برای سم آترازین می­باشد.سیگنال به نویز بالا، رنج خطی وسیع پاسخ، حساسیت بالا و گزینش­پذیری مناسب این حسگر از مزیت­های منحصر به فرد آن خواهد بود.

    کلید واژه : نانو حسگر، ولتامتری پالس تفاضلی، الکترود اصلاح شده، سم آترازین ،

     

    فصل اول

    کلیات تحقیق

     

     

    1-1مقدمه

    در مقدمه این فصل در مورد حسگرهای الکترو شیمیایی و حسگر های زیستی مبتنی بر نانو لوله­های کربن، فولرن­ها، نانو ذرات فلزی­و الکترود های اصلاح شده­ی یونی مایع، کمپوزیت، بحث می­کند. متعاقباً، توسعه­های اخیر و استراتژی­های اصلی برای افزایش عملکرد حسگری، چالش­ها و جنبه­های توسعه­های بیشتر در آینده مورد بحث قرار می­گیرند. بهره­برداری از مواد نانو و نانو­ذرات در تجزیه­ی شیمیایی به وسیله جریان برق، حوزه­ای از پژوهش است که به طور مداوم در حال پیشرفت است.توجه به اصلاح سطح گسترده الکترود­ها برای افزایش پاسخ و حساسیت آنها بسیار مهم است. حساسیت و انتخاب­پذیری موضوعات الزامی برای توسعه­ی حسگر­ها برای تشخیص مولکول­های بیولوژیکی مهم هستند.

    1-2نانو لوله­های کربن و فولرن ها

    ویژگی­های الکترونیک دقیق نانولوله­های کربن نشان می دهند که آن­ها دارای توانایی پیشبرد واکنش­های انتقال الکترون در زمانی که به عنوان یک الکترود در واکنش­های الکتروشیمیایی استفاده شدند، دارند. این مورد کاربرد جدیدی در اصلاح سطح الکترود برای طراحی حسگر­های الکتروشیمیایی جدید و مواد الکترو کاتالیستیک فراهم می­نماید.[1] به عنوان نوع جدیدی از مواد کربنی، نانو لوله­های کربن(CNTs) دارای ویژگی­های منحصر به فردی هستند که با مواد مقیاس بندی شده­ی قرار­دادی بسیار متفاوت می­باشند. چنین ویژگی­هایی شامل ساختار لوله­ای تعریف شده با اندازه­ی نانو، سطوح پایانه­های قابل تغییر و دیواره­های جانبی­، پایداری شیمیایی عالی­، فعالیت الکترو کاتالیتیک قوی و سازگاری زیستی­، هستند.  [2]ساختار ویژه­ی سه بعدی CNT ها می­توانند منجر به بارگذاری شدید کاتالیست الکتریکی یا ماده­ی زیستی در زیر لایه­ی جامد شوند و در نهایت می توانند مطلوبیت را برای کاتالیست الکتریکی (زیستی) افزایش دهند، به عنوان مواد نانو لوله، مزایای کلیه CNT قطر کوچک آن ها و نسبت طول به قطر بزرگ ها است که به آن­ها اجازه می­دهد تا به عنوان سیم­های مولکولی برای تسهیل انتقال الکترون بین مولکول­های زیستی و الکترود هایی با حساسیت بالا مورد استفاده قرار­گیرند. این خصوصیات ویژه با کاربرد­های امیدوار کننده­ای در شیمی تجزیه شیمیایی به وسیله جریان برق رو به­رو می­شوند و باعث می­شوند CNT ها گزینه­های ایده آلی برای ساختن حسگر­هایی با عملکرد های بالا باشند. هم نانو لوله­های کربن تک دیواره[1]  و نانو لوله­های کربن چند دیواره[2]  به طور قابل توجهی در حسگری زیستی مورد استفاده قرار گرفته­اند.[3,4]

     

    Abstract

    In this research work, the surface of gold bare electrode is modified with a thin layer of electero polymerized polypyrol containing doped Nickel and Cobalt nanoparticles this modified electrode was used determine Atrazine pesticide pollutants in water and waste waters with good accuracy and precision in analysis.

    The sensor has a good response to Atrazine the optimum pH=9 and adjusted by Britton –Robinson Buffer under other optimizy chemical and instrumental paramers .

     

    In this experiment  cyclic voltametry techniques wasused for the study of electrochemical reactionsand scanning electron microscopy was used to study the morphology of the electrode structure rangs from a linear containing from0.01to1oonM with the detection limit of 0.009 nM high signal to noise ratio a wide linear range of response high sensitivity and good selectivity of sensor is its unique advantages.
    key word:nano sensors ,differential pluse voltametry ,modified electrode herbicide Atrazine
  • فهرست و منابع پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها

    فهرست:

    1-1مقدمه......................................................................................................................................... 3

    1-2نانو لوله های کربن و فولرن ها. 3

    1-2-1فولرن ها. 7

    1-2-2منشأ فعالیت الکترود کا تا لیستیکی فولرن ها. 8

    1-2-3نانو ذرات فلزی.. 8

    1-2-4نانو فیبر ها. 9

    1-2-5ترکیب نانو ذرات فلزی و نانو تیوب ها. 10

    1-2-6مایع یونی / سر یش کربن.. 10

    1-3 -نکات کلی.. 11

    1-4 آترازین– تاریخچه و استفاده ها. 12

    1-5خلاصه ی تاریخچه های فرآیند ثبت آترازین.. 14

    فصل دوم روش اجرای تحقیق

    2-1مقدمه......................................................................................................................................... 22

    2-2معرفی سم آترازین.. 22

    2-3تجزیه زیستی آترازین.. 23

    2-3-1بررسی رابطه بین آترازین وآب آشامیدنی.. 24

    2-3-2اثرات زیست‌ محیطی علفکشها. 24

    2-3-3خطرات آفتکش‌ها از نظر اهمیت اقتصادی.. 25

    2-3-4اثرات زیست‌محیطی آفتکش‌ها. 26

    2-4برهم خوردن تنوع بیولوژیکی.. 29

    2-5تاریخچه بررسی تاثیرات منفی سم آترازین.. 29

    2-6مواد و واکنشگرها. 32

    2-7اثر غلظت نمک الکترولیت... 35

    2-8اثر ...... 35

    2-9اصلاح سازی سطح الکترود. 35

    فصل سوم تجزیه و تحلیل داده ها(یافته ها)

    3-1اصلاح سازی سطح الکترود. 38

    3-2مطالعه میکروسکوب الکترونی روبشی  از سطح الکترود اصلاح شده. 40

    3-3بهینهکردن پارامترهای دستگاهی و شیمیایی.. 43

    3-4اثر  pH: 44

    3-5اثر پارامتر های دستگاهی : 45

    3-5-1اثر سرعت روبش پتانسیل.. 45

    3-5-2اثر فرکانس... 46

    3-6رسم منحنی کالیبراسیون. 47

    3-7بررسی اثر مزاحمت ها : 53

    3-8کاربرد حسگر در نمونه های حقیقی.. 54

    فصل چهارم نتیجه گیری و پیشنهاد

    4-1نتیجه گیری : 58

    4-2ارائه پیشنهادات جهت کارهای بعدی : 60

    مراجع.. ... 61

     

     

    منبع:

     

    1- Beitollahi H, Mazloum-Ardakani M, Ganjipour B & Naeimi . H, Biosens Bioelectron, 24 (2008) 362.

    2- Hu C & Hu S, J Sens, (2009) Article ID 187615.

    3- Wang J & Musameh M, Analyst, 128 (2003) 1382.

    4- Xu Q & Wang S-F, Microchim Acta, 151 (2005) 47.

    5 - Peng S & Cho K J, Nanotech, 11 (2000) 57.

    6 - Gooding J J, Wibowo R & Liu J, JAm Chem Soc, 125 (2003)  9006.

    7- Lin Y, Allard L F & Sun Y- P, J Phys Chem B, 108 (2004)  3760 .

    8- Ping Z, Fang-Hui W, Guang-Chao Z T & Xian-Wen W,  Bioelectrochem, 67 (2005) 109.

    9- Zhang M, Gong K, Zhang H & Mao L, Biosens Bioelectron,  20 (2005) 1270.

    10- Lin X Q. He J B & Zha Z G. Sens Actuat B. 119 (2006) 608.

    11-  Shahrokhian S & Fotouhi L, Sens Actuat B. 123 (2007) 942.

    12- Huang K J, Luo D F. Xie W Z & Yu Y S. Colloids SurjB. 61  (2008) 176.

    13- Wu K, Wang H, Chen F & Hu S, Bioelectrochem, 68 (2006)  144.

    14-  Tian X J & Song J F, J Pharm BiomedAnal, 44 (2007) 1192.

    15 -  Li M X. Li N Q. Gu Z N, Sun Y L & Wu Y Q, Anal Chim Acta, 356 (1997) 225.

    16- Zhuang Q, Chen J & Lin X, Sens Actuat B, 128 (2008) 500.

    17- Goyal R N & Bishnoi S. Electrochim Acta, 56 (2011) 2717.

    18- Goyal R N & Bishnoi S, Talanta, 84 (2011) 78.

    19- Tkac J & Ruzgas T, Electrochem Commun, 8 (2006) 899.

    20- Pumera M. Llopis X. Merkoci & Alegret S, Microchim  Acta, 152 (2006) 261.

    21- Tang L, Zhu Y, Xu L, Yang X & Li C, Talanta, 73 (2007)  438.

    22-  Zeng B, Wei S, Xiao F & Zhao F. Sens Actuat B. 115 (2006)  240.

    23- Du p. Wu P & Cai C, J Electroanal Chem, 624 (2008)

    25- Goyal R N & Bishnoi S, Bioelectrochem, 79 (2010) 234.

    26- Goyal R N & Bishnoi S, Talanta, 79 (2009) 768.

    27-  Goyal R N & Bishnoi S, Colloids Surf B, 77 (2010) 200.

    28- Goyal R N, Bishnoi S & Agrawal B, Int J Electrochem,  (2011) doi: 10.4061/2011/373498

    29-  Goyal R N, Tyagi A, Bachheti N & Bishnoi S, Electochim  Acta, 53 (2008) 2802.

    30-Goyal R N، Bishnoi S & Singh R K، Indian J Chem، 50A (2011) 1026.

    31- Goyal R N, Bishnoi S & Rana A R S, Comb Chem High  Thro Scr, 13 (2010) 610.

    32- Baranov A A & Esipova N G, Biofizika, 45 (2000) 801.

    33-  Szucs A, Tolgyesi M, Csiszar M, Nagy J B & Novak M, Electrochim Acta, 44(1998) 613.

    34- Ikeda 0, Ohtani M, Yamaguchi T & Komura A,  Electrochim Acta, 43 (1997) 833.

    35- Jehoulet C, Obeng Y S, Kim Y T, Zhou F & Bard A J, J Am Chem Soc, 114 (1992) 4237.

    36-  Szucs A, Hitchens G D & Bockris J 0 M, Electrochim Acta, 37 (1992) 403.

    37- Csiszar M, Szucs A, Tolgyesi M, Mechler A, Nagy J B & Novak M, J Electroanal Chem, 497 (2001) 69.

    38-  Griese S, Kampouris D K, Kadara R 0 & Banks C E, Electrochim Acta, 53 (2008) 5885.

    39- Henstridge M C, Shao L, Wildgoose G G, Compton R G, Tobias G & Green M L H, Electroanal; 20 (2008) 498.

    40- Kachoosangi R T, Banks C E & Compton R G, Anal Chim Acta. 1 (2006) 566.

    41- Goyal R N, Gupta V K, Bachheti N & Sharma R A, Electroanal, 20 (2008) 757.

    42- Hrapovic S, Liu Y, Male K B & Luong J H, Anal Chem, 76 (2004) 1083.

    43- McLamore E S, Shi J, Jaroch D, Claussen J C, Uchida A, Jiang Y, Zhang W, Donkin S S, Banks M K, Buhman K K, Teegarden D, Rickus J L & Porterfield D M, Biosensors Bioelectronics. 26 (2011) 2237.

    44- XU Q, Zhao Y, Xu J Z & Zhu J J, Sens Actuat B, 114 (2006) 379.

    45- Ren X, Meng X, Chen D, Tang F & Jiao J, Biosens Bioelectron, 21 (2005) 433.

    46- Lim S H, Wei J, Lin J, Li Q & Kua Y J, Biosens Bioelectron, 20 (2005) 2341.

    47- Daniel M C, Chem Rev, 104 (2004) 293.

    48-  Lee G J, Lee H M & Rhee C K, Electrochem Commun, 9 (2007) 2514.

    49- Grigoriev S A, Mamat M S, Dzhus K A, Walker G S & Millet P, Int J Hydrogen Energy,36 (2011) 4143.

    50- Thiagarajan S, Su B W & Chen S M, Sens Actuat B. 136 (2009) 464.

    51- Chang G, Oyama M & Hirao K, J Phys Chem B, 110 (2006) 1860.

    52- Chen Y, Zhang G, Ma J, Zhou Y, Tang Y & Lu T. Int J Hydrogen energy. 35 (2010) 10117.

    53- Hrapovic S, Majid, E, Liu, Y, Male K & Luong J H T, Anal Chem, 78 (2006) 5504.

    54 – Toxipedia.com

    55-A Valuable Reputation: Tyrone Hayes said that a chemical was harmful, its maker pursued him" by Rachel Aviv, The New Yorker, 10 February 2014

    56-  "Chemical Review: Atrazine". Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority. Retrieved 2014-02-05.

    57-  "EDEXIM Chemical Information for Atrazine". Retrieved 2014-02-10.

    58-  Gilliom RJ et al. US Geological Survey The Quality of Our Nation’s Waters: Pesticides in the Nation’s Streams and Ground Water, 1992–2001 March 2006, Revised February 15, 2007

    59-  Atrazine: Chemical Summary. Toxicity and Exposure Assessment for Children’s Health (Report). U.S. Environmental Protection Agency. 4/24/2007.

    60-  Hayes, Tyrone B.; Anderson, Lloyd L.; Beasley, Val R.; de Solla, Shane R.; Iguchi, Taisen; et al. (2011). "Demasculinization and feminization of male gonads by atrazine: Consistent effects across vertebrate classes". The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 127 (1–2): 64–73. doi:10.1016/j.jsbmb.2011.03.015. PMID 21419222.

    61-  Triazine Cumulative Risk Assessment and Atrazine, Simazine, and Propazine Decisions, June 22, 2006, EPA.

    62  Atrazine Updates: Amphibians, April 2010, EPA.  

    63  Tillitt et al. Atrazine reduces reproduction in fathead minnow (Pimephales promelas). Aquat Toxicol. 2010 Aug 15;99(2):149-59. PMID 20471700

    64  Duhigg, Charles (August 22, 2009). "Debating How Much Weed Killer Is Safe in Your Water Glass". The New York Times. Retrieved 2009-09-10.

    65-  Walsh, Edward (2003-02-01). "EPA Stops Short of Banning Herbicide". Washington Post. pp. A14. Retrieved 2007-04-27.

    66-  "Restricted Use Products (RUP) Report: Six Month Summary List". Environmental Protection Agency. Archived from the original on 11 January 2010. Retrieved 1 December 2009.

    67-www.Iran-eng.com

    68-weediness.blogfa.com 



تحقیق در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, مقاله در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, پروپوزال در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, تز دکترا در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, پروژه درباره پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, گزارش سمینار در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها, رساله دکترا در مورد پایان نامه ساخت حسگر الکترو شیمیایی نانو ساختار جهت اندازه گیری میزان سم آلوده کننده آترازین موجود در آب و پساب ها

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول
بانک دانلود پایان نامه رسا تسیس