داود نعمت الهی

چکیده: هدف از پژوهش‌های انجام شده در این پایان نامه، تخریب الکتروشیمیایی داروهای پر مصرف در زمان بیماری همه گیری کرونا با استفاده از الکترودهای پوشش داده شده توسط مخلوط اکسیدهای فلزی می‌باشد. در بخش اول این پایان نامه تجزیه الکتروکاتالیستی داروی ضد ویروس کووید 19 هیدروکسی کلروکین (HCQ) در محلول آبی با استفاده از یک آند سه بعدی CF/PbO2 اصلاح شده با نانوذرات ZrO2-MoOx صورت گرفت. الکترودهای پوشش داده شده دارای اضافه ولتاژ برای تولید اکسیژن و قدرت اکسیدکنندگی عالی برای اکسایش آلاینده های داوریی می باشند. برای تعیین ساختار و کریستالوگرافی، شناسایی و ارزیابی مورفولوژی سطح و تعیین عناصر شیمیایی و چگونگی توزیع آنها بر روی سطح الکترودها به ترتیب از الگوهای آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) استفاده شد. نتایج نشان داد که کریستالهای هرمی شکل سرب دی اکسید به صورت یکنواخت و فشرده با مرزهای مشخص به فرم غالب β-PbO2 بر روی سطح بستر سه بعدی CF رسوب کردند و نانوذرات ZrO2-MoOx نیز به خوبی در بین شکاف بلورهای β-PbO2 قرار گرفته اند. بر این اساس، مساحت سطح و کارایی آند اصلاح شده CF/β-PbO2-ZrO2-MoOx به طور قابل توجهی افزایش یافته و اصلاح الکترود با نانوذرات ZrO2-MoOx، آب گریزی سطح الکترود و پتانسیل تولید اکسیژن آند را بهبود بخشیده است. اثر پارامترهای عملیاتی مهم در حین فرایند تخریب الکتروکاتالیستی از جمله مقدار pH اولیه محلول، چگالی جریان، غلظت اولیه آلاینده، سینتیک فرایند تجزیه، میزان مصرف انرژی و کارایی جریان به طور کامل مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین میزان کارایی حذف COD این آلاینده توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طی روند الکترولیز مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت راندمان حذف الکتروکاتالیستی HCQ و میزان حذف COD توسط آند CF/β-PbO2-ZrO2-MoOx در شرایط بهینه تعیین شده به ترتیب برابر با 2/94% و 2/84% به دست آمد. به علاوه، در این فصل از پایان نامه، برای بررسی رفتار الکتروشیمیایی، مشخص کردن ماهیت رفتار جذبی-انتشاری HCQ و تعیین مکانیسم اکسایش مستقیم داروی HCQ در محلول‌های آبی، از روش ولتامتری چرخه‌ای (CV) و روش ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) در سطح الکترود کربن شیشه‌ای استفاده شد. این مطالعه به مکانیسم پیشنهادی برای مسیر اکسایش مستقیم داروی HCQ در سطح الکترود کربن شیشه‌ای در محیط های اسیدی، خنثی و قلیایی منجر شده است. در نهایت بر اساس حد واسطه‌های تولید شده در حین تخریب، مسیرهای معدنی سازی احتمالی برای مولکول HCQ پیشنهاد شد.