عنوان :
ارزيابي فعاليت و عملكرد نانوكاتاليست آندي Pt/rGO در يك پيل سوختي گلوكزي ابيوتيك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي فيزيك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 57ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد ژياني
استاد مشاور :
حسن حدادزاده، شادپور ملك پور
توصيفگر ها :
پيل سوختي گلوكزي , ضربان ساز , آمينواسيد , پلاتين , ولتامتري چرخه اي
استاد داور :
محمدمحسن مومني، حسين فرخ پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/04/28
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/04/28
چكيده فارسي :
چكيده در اين كار پژوهشي كاتاليست آندي Pt rGO 40 wt براي اكسايش گلوكز در شرايط نزديك به فيزيولوژي بدن انسان مورد ارزيابي قرار گرفت ناحيهي اكسايش گلوكز بر رو ي سطح پالتين در محيط بافر فسفات در پتانسيل 2 0 ولت نسبت به الكترود مرجع نقره نقرهكلريد شناسايي شد پايداري كاتاليست در مقابل حدواسطهاي ناشي از واكنش اكسايش گلوكز با روش ولتامتري چرخهاي طوالني مدت بررسي شد و نتايج حاكي از افت 5 24 فعاليت كاتاليست در چرخه 004 نسبت به چرخه 01 است با استفاده از انواع آمينواسيدها و مولكولهاي آلي با غلظتهاي موجود در مايعات ميان بافتي تداخل اثر آمينواسيدها در اكسايش گلوكز و همچنين مسموميت سطح كاتاليست پالتين بررسي و نتايج نشان دادند كه بيشينه جريان پيك اكسايش گلوكز در منطقه واجذب هيدروژن براي چرخه پنجاهم آالنين آسپارتيك اسيد گاليسين لوسين متيونين و اوره در حضور گلوكز نسبت به چرخه پنجاهم در محلول حاوي گلوكز تنها به ترتيب 5 24 11 09 2 41 5 و 55 افت داشته است در حاليكه براي آسكوربيك اسيد سيستئين و ايزولوسين به ترتيب 93 7 5 و 4 6 رشد داشته است فعاليت كاتاليست آندي براي اكسايش گلوكز در شرايط واقعي فيزيولوژي بدن انسان با استفاده از سرم خون نيز مورد بررسي قرار گرفت و نتايج حاكي از افت بيشينه جريان پيك اكسايش گلوكز در منطقه واجذب هيدروژن براي چرخه پنجاهم سرم نسبت به چرخه پنجاهم در محلول حاوي گلوكز تنها به ميزان 5 78 است بازيابي فعاليت كاتاليست آندي Pt rGO 40 wt پس از مسموميت با آمينواسيدها و مولكولهاي آلي مورد بررسي ارزيابي شد فعاليت كاتاليست در اكسايش گلوكز پس از مسموميت با متيونين آالنين اوره سيستئين لوسين و گاليسين به ترتيب 4 27 2 19 6 19 89 89 و 99 بازيابي شد نتايج براي ايزولوسين آسپارتيك اسيد و آسكوربيك اسيد نشان از بازيابي كامل ميدهد عالوه بر اين عملكرد كاتاليست آندي Pt rGO 40 wt براي اكسايش گلوكز در يك پيل سوختي گلوكزي كامل به منظور ارزيابي الكترود آندي مناسب براي پيلهاي سوختي گلوكزي ابيوتيك مورد بررسي قرار گرفت سوخت مورد استفاده به صورت ايستا و در دو سمت آند و كاتد محلول بافر فسفات با غلظت گلوكز پايين 5 ميليموالر بود كه به شرايط فيزيولوژي بدن انسان نزديك است در طي 51 ساعت دشارژ جريان ثابت 2 mAcm 10 0 دانسيته جريان كافي براي راهاندازي ضربان ساز عملكرد پيل سوختي گلوكزي به ميزان 32 كاهش يافت كلمات كليدي پيل سوختي گلوكزي ضربانساز آمينو اسيد پالتين ولتامتري چرخهاي
چكيده انگليسي :
Activity and performance evaluation of Pt rGO anodic nanocatalyst in an abiotic glucose fuel cell Ali Ahmadi ali ahmadi@ch iut ac ir Date of Submission 02 03 2020 Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr Mohammad Zhiani E mail m zhiani@cc iut ac irAbstract In this work Pt rGO 40 wt as an anodic catalyst was investigated for the oxidationof glucose under the conditions near to the human body physiological conditions Theoxidation region of glucose was detected on the platinum surface in phosphate bufferedsaline PBS at a potential of 0 2 V vs Ag AgCl reference electrode Additionally thestability of the catalyst against the glucose oxidation intermediates in PBS containing 5 mMglucose was investigated over 400 cycles by a prolonged cyclic voltammetry study Using avariety of amino acids and organic molecules with concentrations near to the physiologicaltissue fluid of the human body their interaction with the glucose oxidation were investigated The maximum glucose oxidation peak s current in the hydrogen desorption region foralanine aspartic acid glycine leucine methionine and urea was decreased by 42 5 11 90 14 2 5 and 55 respectively For ascorbic acid cysteine and isoleucine the maximumglucose oxidation peaks current in the hydrogen desorption region was increased by 39 5 7 and 6 4 respectively The activity of the anodic catalyst for glucose oxidation in realhuman physiological conditions was also examined using human blood serum Resultsindicated that the maximum glucose oxidation peak s current in the hydrogen desorptionregion for the 50th cycle in blood serum was decreased by 87 5 compared to the 50th cyclein glucose solution Moreover after the poisoning effect of the studied amino acids andorganic molecules by a regeneration protocol activity regeneration of the Pt rGO wasevaluated Activity of the catalyst was recovered by 72 4 91 2 91 6 98 98 and 99 afterpoisoning by methionine alanine urea cysteine leucine and glycine respectively Resultsindicated that the catalyst s activity was completely recovered after poisoning by isoleucine aspartic acid and ascorbic acid Lastly the performance of Pt rGO 40 wt as the anodic catalyst for glucose oxidationwas investigated in a complete glucose fuel cell in search of an appropriate anode electrodefor the abiotic implantable glucose fuel cells PBS containing glucose was used as thestationary fuel at both anode and cathode sides with concentrations near to the physiologicalconditions of the human body During 15 h of constant current discharge of 0 01 mAcm 2 sufficient current density to power a pacemaker the glucose fuel cell voltage was decreasedby 23 Keywords glucose fuel cell pacemaker amino acid platinum cyclic voltammetry
استاد راهنما :
محمد ژياني
استاد مشاور :
حسن حدادزاده، شادپور ملك پور
استاد داور :
محمدمحسن مومني، حسين فرخ پور
