Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Hadadzadeh,HOSSEIN TAVAKOL
حسن حداد زاده (استاد مشاور) حسین توکل (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sina Salimpour
سینا سلیم پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Synthesis of sulfur-doped carbon nanofiber and porous nanocarbon using chemical vapor deposition and their applications as morphine sensing
In this study, Ni, Zn and Ni/Zn ferrites catalysts were synthesized by co-precipitation method. Then, the effect of process temperature on the growth and morphology of the sulfur-doped carbon nanomaterials on these catalysts in chemical vapor deposition method were investigated. In this method, setting temperature at 600 and 800 °C leads to formation of nanofibers and carbanions spheres, respectively. In addition, the activity of Ni, Zn and Ni/Zn ferrites catalysts for the growth and morphology of the synthesized sulfur-doped nanofibers at 600 °C was investigated. In this research, according to FE-SEM images, carbon nanofibers grown on nickel ferrite catalyst had more uniform morphology than carbon nanofibers grown on zinc and nickel-zinc ferrite catalysts, so they were selected for further investigation. In the second part of this research, the catalytic activity of copper, brass, and zinc foil on the morphology of the produced sulfur-doped nano-carbons on these foils at 600 °C were studied. The sulfur-doped carbon nano-sheets and porous nano-carbons were formed on the copper and brass foils, respectively. The efforts for achieving nano-carbons on the zinc foil, because of low temperature melting point and restriction in chemical vapor deposition, was failed. The catalysts and products were characterized by FT-IR, UV-Vis, Raman, FE-SEM, EDS, TEM, XPS, XRD and TGA methods. Finally, the gold nanoparticles decorated on the sulfur-doped carbon nanofibers and porous nano-carbons by the mean of electrochemical deposition and the activity of them for morphine sensing by cyclic voltammetry and square wave voltammetry were investigated. The results show the efficient applicability of this configuration for electrochemical sensing of morphine. It is worthy to mention that, the sulfur-doped porous nano-carbons shows the better efficiency than the carbon nanofibers for sensing morphine in this method.
در این پژوهش، ابتدا کاتالیست‌های فریت نیکل، روی و نیکل-روی به روش هم‌رسوبی سنتز شدند. سپس اثر دما بر رشد و ساختار نانومواد کربنی دوپه‌شده با گوگرد بر روی کاتالیست فریت روی به روش نشست بخار شیمیایی بررسی شد. به وسیله این روش، در دماهای 600 و 800 درجه سانتی‌گراد، به ترتیب نانوالیاف کربنی و گلوله‌های کربنی دوپه‌شده با گوگرد به دست آمدند. در ادامه، اثر کاتالیست‌های فریت نیکل، روی و نیکل-روی بر رشد و ساختار این الیاف دوپه‌شده با گوگرد در دمای 600 درجه سانتی‌گراد مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی، با توجه به تصویرهای FE-SEM، نانوالیاف کربنی رشدیافته بر روی کاتالیست فریت نیکل از یکنواختی بیشتری نسبت به نانوالیاف کربنی رشدیافته بر روی کاتالیست‌های فریت روی و نیکل-روی برخوردار بودند و برای بررسی‌های بیشتر و ادامه پژوهش انتخاب شدند. در پژوهش دوم، فعالیت کاتالیستی ورق های مس، روی و برنج بر نوع و شکل نانوساختارهای کربنی دوپه‌شده با گوگرد در دمای 600 درجه سانتی‌گراد بررسی شد. بر روی ورق مس و برنج به ترتیب نانوصفحه‌های کربنی و نانوکربن متخلخل دوپه‌شده به دست آمد. تلاش برای به دست آوردن محصول نانوکربنی به وسیله ورق روی به دلیل نقطه ذوب پایین و محدودیت دمایی در روش نشست بخار شیمیایی به کار رفته، بی نتیجه بود. همچنین در این پژوهش، از روش‌های FT-IR،UV-Vis ، RAMAN، FE-SEM، EDS، TEM، XPS، XRD و TGA جهت بررسی و شناسایی کاتالیست‌ها و محصولات استفاده شد. در ادامه، نانوذرات طلا به روش رسوب دهی الکتروشیمیایی بر روی نانوالیاف کربنی و نانوکربن متخلخل دوپه‌شده با گوگرد قرار داده شد و عملکرد آن ها توسط روش‌های ولتامتری چرخه‌ای و ولتامتری موج مربعی در سنجش سنجش مورفین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده، مناسب بودن این ترکیبات جهت بررسی رفتار الکتروشیمیایی مورفین را نشان می‌دهند. لازم به ذکر است، نانوکربن متخلخل دوپه‌شده با گوگرد عملکرد مناسب‌تری را نسبت به نانوالیاف کربنی دوپه شده با گوگرد برای استفاده در سنجش مورفین از خود نشان می‌دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی