امروز : 28 آبان 1397

الکترودهای گرافنی تجدیدپذیر در ایران ساخته شد


شنبه 08 آذر 1393 - 14:22


این الکترود اصلاح شده‌ی تجدیدپذیر را می‌توان در ساخت حسگرها و زیست حسگرهای الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار داد. باید دقت داشت به دلیل بکارگیری گرافن به جای گرافیت در ساختار الکترود، حساسیت حسگرها افزایش می‌یابد.


الکترودهای گرافنی تجدیدپذیر در ایران ساخته شد

پژوهشگران دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، الکترودهایی تولید کردند که سبب افزایش حساسیت و حد تشخیص حسگرها و زیست حسگرها می‌شود؛ مهم‌ترین مزیت این الکترود، قابلیت استفاده‌ی مکرر با پولیش دادن سطح آن است. دکتر رحیم محمدرضایی، عضو هیأت علمی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان و محقق طرح اظهار کرد: یکی از مشکلات الکترودهای اصلاح شده‌ی معمولی، نیاز به اصلاح کردن‌های متوالی است. زمانی‌که محیط آزمایش باعث کاهش دقت و صحت پاسخ الکترود و تکرارپذیری رفتار الکترود شود، این مسأله حادتر می‌شود. برای رفع این مشکل می‌توان از الکترودهایی که به صورت حجمی اصلاح می‌شوند، استفاده کرد. یکی از این الکترودها، الکترود کربن سرامیک است. در این طرح پژوهشی، برای بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی و افزایش کارآیی الکترود کربن سرامیک، در ساختار سل – ژل، از گرافن به جای گرافیت استفاده شده است.

وی در خصوص رفتار الکترود ساخته شده گفت: الکترود کامپوزیت سرامیک / گرافن دارای هدایت الکتریکی بالا، رفتار الکتروکاتالیستی خوب و قابلیت پولیش دادن بوده و می‌تواند بعد از هر مرحله پولیش دادن، دوباره مورد استفاده قرار بگیرد. محمدرضایی با اشاره به دلیل جایگزینی گرافن با گرافیت، گفت: در این کار پژوهشی، برای اولین بار از گرافن در ساختار الکترودهایی بر پایه‌ی سل – ژل استفاده شده است. گرافن مزیت‌های زیادی در مقایسه با گرافیت و نانو لوله‌های کربنی دارد. این ماده یک نیمه هادی با باند گاف صفر است که به همین خاطر هدایت الکتریکی آن فوق‌العاده بالاست. همچنین در عین حالی که بسیار سبک است، از لحاظ مکانیکی دارای استحکام بسیار بالایی (حدود ۲۰۰ برابر فولاد) است. محقق طرح تصریح کرد: با توجه به نتایج، حسگر الکتروشیمیایی ساخته شده دارای حساسیت بالا، حد تشخیص پایین و تکرارپذیری خوب بوده و نسبت به الکترود کربن سرامیک دارای پتانسیل پایین‌تری برای اکسایش الکتروکاتالیستی آسکوربیک اسید است.

وی درباره مراحل انجام این طرح گفت: در این کار پژوهشی نانو ورق‌های گرافن با استفاده از روش هامر تهیه شدند. سپس مقدار مشخصی از پودر گرافن در ساختار محلولی که حاوی پیش ماده‌های سل – ژل بود، پراکنده شدند. در اثر انجام واکنش هیدرولیز و سفت شدن ژل حاصله، گرافن در ساختار ژل به دام افتاده و به محصولی سیاه رنگ، هادی و سخت تبدیل می‌شود. در ادامه مقدار مشخصی از خمیر نهایی قالب‌گیری و به عنوان الکترود قابل پولیش استفاده شد. برای بررسی کارآیی الکترود ساخته شده از روش‌های الکتروشیمیایی مانند ولتامتری چرخه‌ای و آمپرومتری استفاده شد.


الکترود     گرافن     کامپوزیت     حسگر                            


chapta




آخرین اخبار