طراحی و ساخت الکترود اصلاح شده نانوکامپوزیتی برای اندازه گیری الکتروشیمیایی آلاینده های نفتی (فنل ها، هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای) در پساب صنایع پتروشیمی

آلاینده های نفتی از جمله فنل و ترکیبات فنلی و هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای (PAHs) به دلیل سمیت بالا، پایداری زیست محیطی و قابلیت تجمع پذیری زیستی، از مهم ترین آلاینده های موجود در پساب واحدهای پالایشگاهی و پتروشیمی محسوب می شوند و ردیابی سریع، حساس و اقتصادی آن ها همواره یکی از چالش های کنترل کیفیت پساب صنعتی بوده است. در این پژوهش، یک الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانوکامپوزیتی بر پایه نانولوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده و نانوذرات اکسید فلزی، به عنوان حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه گیری هم زمان فنل و چند نماینده از خانواده PAHs طراحی و ساخته شد. نانوکامپوزیت سنتزشده با روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) مشخصه یابی گردید و رفتار الکتروشیمیایی الکترود اصلاح شده با روش های ولتامتری چرخه ای (CV)، ولتامتری موج مربعی (SWV) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بررسی شد. نتایج نشان داد که سطح اصلاح شده در مقایسه با الکترود بدون اصلاح، افزایش قابل توجهی در جریان پیک اکسایش آلاینده های هدف و کاهش مقاومت انتقال بار نشان می دهد که ناشی از سطح فعال بالا و خاصیت رسانایی الکتریکی مطلوب نانوکامپوزیت است. تحت شرایط بهینه، منحنی کالیبراسیون در گستره غلظتی ۰۵/۰ تا ۱۰۰ میکرومولار خطی بود و حد تشخیص در حدود چند نانومولار به دست آمد. حسگر ساخته شده تکرارپذیری، پایداری و گزینش پذیری مناسبی در حضور یون های مزاحم و ترکیبات آلی مشابه از خود نشان داد و در اندازه گیری نمونه های واقعی پساب صنایع پتروشیمی با روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مقایسه گردید و انطباق آماری قابل قبولی بین دو روش مشاهده شد. با توجه به سادگی، سرعت پاسخ دهی، هزینه پایین و قابلیت اندازه گیری میدانی، الکترود اصلاح شده پیشنهادی می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای روش های دستگاهی پرهزینه در پایش برخط کیفیت پساب صنایع نفت، گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

الکترود اصلاح شده ، نانوکامپوزیت ، حسگر الکتروشیمیایی ، فنل ، هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای ، پساب پتروشیمی