مقدمه آنیلین ترکیبی سمی است که دارای حلالیت بالا در آب (به میزان 5 سبب افزایش خطر حضور آن در فاضلاب می شو د. حضور این ترکیب در خون باعث تشکیل مت هموگلوبین و جلوگیری از جذب اکسیژن و نهایتا خفگی شیمیایی می گردد و همچنین احتمال سرطانزا بودن آن برای انسان وجود و استفاده از آن به عنوان جاذب برای (CGO) دارد. ازاینرو هدف از این مطالعه، سنتز کامپوزیت کیتوزان گرافن اکساید حذف آنیلین از محلولهای آبی میباشد. انجام گرفت و با Hummers با استفاده از پودر گرافیت با روش اصلاحشده (GO) مواد و روش ها سنتز گرافن اکساید پودر کیتوزان دوپ گردید و مشخصات کامپوزیت سنتز شده با انجام آنالیزهای میکروسکپ الکترونیکی روبشی (Fourier transform infrared spectroscopy طیف سنجی مادون قرمز، (Scanning Electron Microscope (SEM)) تعیین گردید. برای بهینه سازی شرایط، تاثیر پارامترهای (X-ray Diffraction (XRD)) و پراکنش پرتو ایکس (FTIR)) 90، 60، 45، 30، 15، 8 و 10 )، زمان تماس ( 5، 6، 4، 2) pH، ( 1 گرم بر لیتر / 1 و 5 /25، 1، 0/8، 0/6، 0/4، 0/ دوز جاذب ( 2 35 و 50 درجه سانتیگراد) بررسی، 300 میلی گرم بر لیتر) و دما ( 20، 200، 150، 100، و 120 دقیقه)، غلظت آنیلین ( 50 شد و در مجموع تعداد 126 آزمایش انجام گردید. در نهایت کامپوزیت سنتز شده کیتوزان گرافن اکساید جه ت حذف آنیلین از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. یافته ها نتایج آزمایشات جذب نشان داد با افزایش زمان تماس و دوز جاذب و کاهش غلظت آلاینده راندمان حذف 30 =زمان، دوز جاذب 1 گرم بر لیتر و غلظت 50 میلی گرم بر min، pH= آلاینده افزایش می یابد. در شرایط بهینه ( 6 93 درصد می باشد. بررسی روابط ایزوترم جذب نشان داد فر آیند جذب از مدل لانگمویر / لیتر) بالاترین راندمان 14 پیروی می (R2=0/ تبعیت می کند. سینتیک واکنش از مدل شبه درجه دوم با ضریب همبستگی ( 9799 (R2> 0/9996) نمایانگر (Δ G) نشان دهنده گرمازا بودن و مقادیر منفی (Δ H) کند. در بررسی ترمودینامیک واکنش مقادیر منفی برای خودبه خودی بودن واکنش می باشد. نتیجه گیری نتایج این بررسی نشان داد، کامپوزیت کیتوزان گرافن اکساید سنتز شده در این مطالعه توانایی جذب موثر آنیلین از محلول های آبی را دارد و می تواند به عنوان یک جاذب موثر و کار آمد جهت تصفیه محلول های آبی مربوطه مورد استفاده قرار گیرد.

تداخل امواج الکترومغناطیسی ناخواسته یک نگرانی در کاربردهای نظامی و صنعتی می باشد. تحقیقات گسترده ای بر روی مواد محافظ تداخل الکترومغناطیسی، از جمله پوشش های جذب کننده رادار متمرکز شده است. مواد با خواص دی الکتریک یا مغناطیسی مانند مگنتیت و پلیمرها، جاذب موثری بوده اند. فلزات و مواد کربنی نیز مورد بررسی قرار گرفته اند. با این حال، اکسید گرافن کاهش یافته (RGO) تطبیق امپدانس ضعیفی دارد. ترکیب RGO با مواد مغناطیسی تطبیق امپدانس را بهبود می بخشد. نانوکامپوزیت های سه گانه و چهارگانه، از جمله پلیمرهای رسانا، نوید بخش جذب امواج مایکروویو و رادیویی هستند. این مطالعه بر روی کامپوزیت های نانومتخلخل RGO/Fe3O4 بر پایه پلی آنیلین تمرکز دارد. این کامپوزیت ها خواص جذب امواج الکترومغناطیسی استثنایی را از خود نشان می دهند و سنتز آنها از به یک روش ساده انجام می شود. این مطالعه به مواد محافظ تداخل الکترومغناطیسی کمک کرده و پتانسیل کامپوزیت های RGO/Fe3O4/PANI را برجسته می کند.

در این تحقیق پس از ساخت نانوکامپوزیت پلی آنیلین/گرافن به روش پلیمریزاسیون در محل، از آن برای حذف کاتالیزوری نوری ماده رنگزای اسید قرمز 14 تحت تابش نور مرئی استفاده شد. آزمایش های SEM و XRD برای بررسی ساختار نانوکامپوزیت انجام شد. در طی آزمایشات، غلظت اولیه ماده رنگزا، مقدار نانوکامپوزیت، pH و دما جهت رسیدن به شرایط بهینه بررسی شد. تحت شرایط بهینه غلظت نانوکامپوزیت برابر0.6gr/l ، غلظت اولیه ماده رنگزا80 mg/l ، pH حدود 7 و دمای واکنش 25 درجه سانتی گراد، 98 درصد ماده رنگزا پس از 150 دقیقه حذف و پیوندهای اصلی ماده رنگزا شکسته شدند. بالغ بر 95 درصد COD نیز پس از 300 دقیقه حذف شد.

مواد جاذب مایکروویو کارآمد برای کاربردهای مختلف که از هواپیماهای نظامی تا تجهیزات ارتباطی را شامل می شود، حیاتی هستند. این تحقیق با پرداختن به چالش ها در کاهش امواج نوار S (2 تا 4 گیگاهرتز)، بر توسعه مواد جاذب مایکروویو با کارایی بالا و بررسی پتانسیل گرافن در ترکیب با عناصر مغناطیسی متمرکز شد. فریت کبالت که به دلیل خواص مغناطیسی امیدوارکننده آن شناخته شده است، اساس این کامپوزیت ها را تشکیل می دهد. اما، محدودیت های ذاتی CoFe2O4 خالص منجر به بررسی رویکردهای جدید، از جمله ادغام مشتقات گرافن مانند اکسید گرافن احیا شده (rGO) و پلیمرهای رسانا مانند پلی آنیلین شد. این سنتز شامل ترکیب نمک های آهن، منابع کبالت و rGO، بهینه سازی واکنش های شیمیایی خاص برای تولید کامپوزیت های rGO/CoFe2O4 و rGO/CoFe2O4/PANI بود. تجزیه و تحلیل ساختاری از طریق تکنیک های مختلف حضور گروه های عاملی متمایز، مورفولوژی کامپوزیت ها ، رفتارهای حرارتی و مغناطیسی آنها را نشان داد. تجزیه و تحلیل جذب مایکروویو، اثربخشی کامپوزیت را، به ویژه در 7 گیگاهرتز، در به حداقل رساندن بازتاب امواج الکترومغناطیسی برجسته کرد. همچنین، حضور پلی آنیلین به طور قابل توجهی نفوذپذیری الکتریکی کامپوزیت را افزایش داد و به جذب موثر امواج مایکروویو به دلیل تطابق مناسب مقاومت کامپوزیت کمک کرد. در نتیجه، کامپوزیت rGO/CoFe2O4/PANI سنتز شده پتانسیل استثنایی را به عنوان یک ماده جاذب مایکروویو کارآمد در محدوده نوار S نشان داد. این کامپوزیت سه تایی نوآورانه، راه را برای کاربردهای پیشرفته در زمینه های متنوعی که تضعیف امواج الکترومغناطیسی مهم است، هموار می کند.

فرضیه: در این پژوهش، سطح غشاهای تبادل کاتیون ناهمگن بر پایه پلی(وینیل کلرید) با استفاده از لایه کامپوزیتی کیتوسان و نانوکامپوزیت گرافن اکسید-پلی آنیلین به منظور استفاده در فرایند الکترودیالیز اصلاح شد. روش ها: نانو کامپوزیت های گرافن اکسید-پلی آنیلین از پلیمرشدن اکسایشی-شیمیایی درجای آنیلین در مجاورت نانوصفحه های گرافن اکسید تهیه شدند. برای ارزیابی غشاها، طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی پویشی، محتوای آب، شار و تراوایی، مقاومت یونی، قابلیت نرم سازی آب و قابلیت رسوب زدایی به کار گرفته شد. یافته ها: نتایج طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه و تصاویر میکروسکوپ الکترونی تشکیل موفق لایه پلی آنیلین را روی نانوصفحه های گرافن اکسید نشان می دهد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی تهیه شده، نشانگر تشکیل فیلم یکنواخت کیتوسان-نانوکامپوزیت گرافن اکسید-پلی آنیلین بر سطح غشاست. مقدار محتوای آب غشاهای اصلاح شده در مقایسه با نمونه پایه بهبود یافت. تراوایی و شار یون سدیم در غشاهای اصلاح شده دارای %1/0 وزنی نانوکامپوزیت به مقدار %20 بهبود یافت. مقاومت یونی سطحی غشاهای اصلاح شده با افزودن نانوکامپوزیت روند کاهشی نشان داد. غشاها قابلیت مطلوبی در حذف یون های عامل سختی آب (کلسیم و منیزیم) نشان دادند، به طوری که به مدت min 15 درصد جداسازی یون کلسیم و یون منیزیم به ترتیب به بیش از 61 و %79 رسید. همچنین، رسوبات تشکیل شده بر سطح غشاهای استفاده شده با صوت دهی به طور موثری زدوده شدند. غشای اصلاح شده عملکرد الکتروشیمیایی مناسبی در مقایسه با نتایج سایر پژوهشگران و نیز برخی نمونه های تجاری نشان دادند.

سابقه و هدف: یک بیوسنسور از دو جزء شامل عنصر حسگر زیستی و مبدل به منظور تعیین غلظت آنالیت تشکیل شده است که با انجام یک واکنش زیستی در مجاورت مبدل امکان تشخیص آن افزایش می یابد. از مزایای بیوسنسورها نسبت به روش های متداول در اندازه گیری آنالیت و کنترل بیوشیمی می توان به قابلیت استفاده مجدد، انجام سریع واکنش و ویژه بودن آن ها اشاره نمود. لکاز یکی از مهم ترین آنزیم های متعلق به خانواده اکسیدو رداکتاز هاست. خاصیت کاتالیزوری لکاز بیش تر مربوط به فعالیت آن نسبت به دی فنول های اورتو و پارا بوده و وابسته به نوع اورگانیسم تولیدکننده آن است. برخلاف بسیاری از آنزیم ها که فقط بر یک سوبسترای کاملاً اختصاصی عمل می کنند. این آنزیم اکسایش طیف وسیعی ازسوبستراها مانند دی فنل ها، پلی فنل ها، دی آمین ها، متوکسی فنل ها، آمین های آروماتیک و آسکوربات را کاتالیز می کند. پروتئین تیروزین فسفاتاز گروهی از آنزیم ها هستند که وظیفه حذف گروه فسفات از اسید آمینه تیروزین در پروتئین ها را به عهده دارد. هدف از این پروژه طراحی و ساخت بیوسنسور آنزیمی بر مبنای الکترودهای صفحه چاپی کربنی اصلاح شده با حساسیت و گزینش پذیری بالای برای اندازه گیری دقیق و سریع دفستاتین بوده است. مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی، بیوسنسور از طریق تثبیت آنزیم لکاز بر سطح الکترود تهیه شد. برای این منظور در ابتدا سطح الکترود کربن چاپی استفاده از نانوکامپوزیت گرافن اکساید/ پلی آنیلین اصلاح شد. سپس آنزیم لکازاز طریق اتصال دهنده های EDC/NHS بر روی سطح آن تثبیت شد. رفتار الکتروشیمیایی الکترودها با استفاده از ولتامتری چرخه ای (CV) و امپدانس (EIS) مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای بهینه مانند پتاسیل اکسایش، pH، دما و غلظت بهینه شد. در پتانسیل 45/0 ولت نسبت به الکترود نقره/کلرید نقره میزان جریان هر نمونه توسط بیوسنسور، تعیین گردید. سپس نمودار کالیبراسیون آن رسم و ازطریق درونیابی سیگنال های آمپرومتریک منطبق بر منحنی های کالیبراسیون به دست آمده با محلول های دفستاتین، اندازه گیری ها تکمیل شد. بدون هیچ گونه آماده سازی، از نمونه های استاندارد دفستاتین به نمونه نسکافه رقیق شده با بافرفسفات (05/0 مولار، 5/6pH) اضافه شد و میزان بازیابی تعیین گردید. یافته ها: با تثبیت گرافن اکساید و آنزیم بر روی سطح الکترود میزان جریان کاتدی و آندی الکترود اصلاح شده نسبت به الکترود اصلاح نشده در محلول K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6 افزایش یافت. افزایش سرعت انتقال الکترون در سطح الکترود به میزان 20 میکروآمپر مشاهده شد که در نتیجه حضور نانوذرات گرافن در سطح الکترود بود. پاسخ الکترود در محدوده 10 تا 900 نانومولار خطی گزارش شد. حد تشخیص الکترود برابر 6 نانومولار بود. استنتاج: از آن جا که این پروتئین ها در مسیرهای سیگنالینک سلولی و بروز برخی بیماری ها موثر هستند، استفاده از دفستاتین به عنوان داروی مهارکننده مورد توجه قرار گرفته است. از این رو ارائه روشی دقیق و سریع برای اندازه گیری دفستاتین از اهمیت بالایی در صنایع دارویی برخوردار است. بیوسنسور تهیه شده شامل آنزیم لکاز و نانوذرات گرافن تثبیت شده توسط نانوکامپوزیت کیتوزان بر سطح الکترود بود و جهت اندازه گیری دفستاتین با دقت بالا به کار می رود. آنزیم لکاز تثبیت شده بر سطح الکترود قادر است مولکول دفستاتین را به صورت اختصاصی اکسید کند و موجب تولید پاسخ اختصاصی الکترود نسبت به این مولکول باشد.

پساب صنایع لبنی را می توان به عنوان آلوده کننده ترین فاضلاب حاصل از فرآوری مواد غذایی به دلیل بار آلودگی بالا و وجود مقدار زیاد مواد آلی مانند کازئین، کربوهیدرات و اسیدهای چرب به شمار آورد. پساب های لبنی حاوی اسیدهای چرب، به دلیل پایداری نسبت به تجزیه بیولوژیکی اثرات نامطلوبی بر محیطزیست و سلامت انسان ها وارد می کنند. لذا در مطالعه حاضر، جاذب مبتنی بر نانوکامپوزیت پلی آنیلین- اکسید گرافن مغناطیسی (MGO@PANI) از طریق پلیمریزاسیون درجا (in situ) مونومر آنیلین، برای حذف اسیدهای چرب موجود در پساب صنعتی سنتز شد. سنتز in situ برای غلبه بر چالش تجمع نانوذرات طراحی شده است جایی که پلیمرها معمولاً به عنوان نانو راکتورها عمل می کنند و به عنوان محیطی برای سنتز نانوذرات به حساب می آیند. حضور گروه های عاملی اکسیژن دار مانند گروه های هیدروکسیل و اپوکسی در اکسید گرافن (GO) و گروه های عاملی حاوی نیتروژن مانند گروه های ایمین و آمین در پلی آنیلین به طور هم افزایی سبب جذب اسیدهای چرب می شوند. تعیین و اثبات گروههای عاملی، مورفولوژی و ترکیب عنصری جاذب MGO@PANI با تکنیک های FT-IR، FE-SEM و EDX انجام گرفت. عوامل موثر بر جذب اسیدهای چرب مانند pH محلول، دوز جاذب، زمان تماس، غلظت و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که MGO@PANI با حذف 60/94% اسیدهای چرب (در شرایط بهینه 7pH ، دوز 15 میلی گرم، زمان 50 دقیقه در دمای اتاق) کارایی بالایی را نشان می دهد. داده های تجربی به خوبی با ایزوترم جذب فرویندلیش (الگوی چند لایه ای فرآیند جذب) مطابقت داده شد. همچنین بررسی سینتیک جذب بیانگر سینتیک شبه مرتبه دوم است. علاوه بر این، مطالعه ترمودینامیکی نشان داد که جذب اسیدهای چرب روی MGO@PANI گرماده بوده و مکانیسم جذب فیزیکی است.

در این مطالعه یک نانوبیوسنسور برای تشخیص گاز اتانول ساخته شد. برای ساخت آن در مرحله اول نانوکامپوزیت گرافن اکساید-پلی آنیلین سنتز شد و برای بررسی ترکیب شیمیایی و مورفولوژی و ساختار آن آنالیز های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان مغناطیسی(FE-SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(HR-TEM) و پراش اشعه ایکس(XRD) انجام شد و نتایج نشان دهنده این است که سنتز گرافن اکساید به درستی انجام شده و ذرات پلی آنیلین به خوبی و به صورت فیزیکی و شیمیایی بر سطح صفحات گرافن اکساید پیوند یافته اند. آنالیزها نشان دهنده این هستند که تشکیل زنجیره های پلیمری پلی آنیلین بر سطح گرافن اکساید باعث شده که صفحات گرافن اکساید که در حالت عادی به صورت صفحات صاف و یکنواخت هستند به صورت صفحات ناصاف و غیر یکنواخت تغییر شکل یابند که علت آن تشکیل درست نانو کامپوزیت گرافن اکساید-پلی آنیلین است. در مرحله دوم نانو کامپوزیت تشکیل شده را بر روی الکترودهایی با روکش نقره قرار داده و سپس با قرار دادن نانو ذرات اکسید اکسید قلع قسمت های مختلف نانوبیوسنسور نسبت به گاز اتانول حساس شد. میزان پاسخ و حساسیت نانو بیوسنسور نسبت به هریک از گازهای اتانول، دی اکسید کربن، متان و آمونیاک، با انجام آزمایش های آمپرومتریک مورد سنجش قرار گرفت و نتایج نشان داد که حساسیت نانو بیوسنسور ساخته شده برای تشخیص گاز اتانول قابل قبول می باشد. بررسی نتایج حاصل از انجام آزمایش های الکتروشیمیایی نشان داد که نانوبیوسنسور به وجود گازهای آمونیاک و متان نیز اندکی پاسخ می دهد.

در این پژوهش، کامپوزیت پلی آنیلین/ گرافیت به روش شیمیایی در دمای 5 درجه سانتی گراد سنتز و با روش های FT-IR، رامان، BET و SEM مورد بررسی قرار گرفت. کامپوزیت سنتزشده به عنوان ماده فعال به شکل های مخلوط و کامپوزیت با گرافیت در باتری قابل شارژ در اندازه قلمی با الکترولیت آبی و آند از جنس روی مورد استفاده قرار گرفت. باتری های ساخته شده با روش جریان ثابت در گسترده ولتاژی 1700 الی 400 میلی ولت با چگالی جریان 125 میلی آمپر بر گرم تغذیه و تخلیه شدند. نتایج نشان داد که در کامپوزیت پلی آنیلین/ گرافیت برهم کنش پلیمر با گرافیت نسبت به مخلوط آن افزایش یافته در حالی که مساحت سطح کامپوزیت نسبت به پلیمر کاهش یافته است. کاربرد کامپوزیت پلی آنیلین/ گرافیت در باتری سبب کاهش مقاومت درونی باتری نسبت به مخلوط پلی آنیلین- گرافیت شده است و چگالی ظرفیت مواد کاتدی باتری تا حد 86.7 میلی آمپر ساعت بر گرم پلیمر (حدود 30% مقدار نظری) هم چنین چگالی انرژی، 101.44 وات ساعت بر کیلوگرم افزایش یافت. این در حالی است که چگالی ظرفیت باتری در طی 100 چرخه تغذیه تخلیه کامل تنها 39% کاهش یافت. در مقابل باتری با مواد کاتدی مخلوط پلی آنیلین و گرافیت به ترتیب چگالی ظرفیت و انرژی 73.8 میلی آمپر ساعت بر گرم پلیمر و 71.58 وات ساعت بر کیلوگرم پلیمر نشان داد. ولتاژ میانگین باتری با مواد فعال کامپوزیت 1170 میلی ولت و برای باتری با مواد فعال مخلوط 970 میلی ولت بود.