البيانات الاساسيه

السيره الذاتيه

عنوان رسالة الماجستير

البلمرة الكهربيه لمركبات الميتاطولودين والميتاكريزول والخليط منهما من وسط حامضى

ملخص رسالة الماجستير

الملخص العربى تشمل الرسالة على تحضير مركبات ميتا طولودين وميتاكريزول والبوليمر المشترك منهما من وسط حامضى وتطبيقاتها كحساسات لايون الهيدروجين والعناصر الثقيلة من وسط مائى. تتم عملية التحضير والتطبيقات بتقنيات بسيطة وغير مكلفة ولها اداء عالى و دقيق. الفصل الاول: مقدمة حيث تتضمن بعض الصفات للمركبات الامينية العضوية ثل الانلين ومشتقاتة كما تتضمن بعض الصفات للمركبات الفينولية مثل الفينول ومشتقاتة. كما تتضمن المقدمة انواع البوليمر الموصل والعازل كهربيا. وبعد ذلك انواع البلمرة الكيميائية والكهربية. كما انها تركز على البلمرة الكهربية لما لها من مميزات وتذكر بعض ذلك العوامل التى يتوقف عليها البلمرة الكهربية وطرق التوصيف والتحليل. واخيرا الدراسات السابقة للبلمرة الكهربية على المركبات الأمينية مثل مركب الانلين والميتا طولودين, والمركبات الفينولية مثل مركب الفينول و ميتا كريزول. الفصل الثانى: البلمرة الكهربية لمركب(ميتا طولودين) من وسط حامضى, من خلال البلمرة الكهربيه والدراسات التى اجريت على مركب(ميتا طولودين) بواسطة جهاز (cyclic voltammetry) على قضب من البلاتين من وسط حامضى اتضح ان, ظهور قمة واحدة للاكسدة فى +1110 مللى فولت. ومن خلال افضل ظروف البلمرة كان رتبة التفاعل حسب الكيمياء الحركية هى كاتتالى0.11, 0.81, 0.727 بالنسبة للمونيمر وحمض الكبريتيك وملح كبريتات الصوديوم. فى حين كانت قيم طاقة التنشيط ( .(48.040 kJmol-1 فى حين كانت ΔH*لها قيمة(44.3 kJmol-1) و ΔS* لها قيمة ((–196.6 JKmol-1. علاوة على ذلك، تم التحقيق في التركيب الكيميائي ومورفولوجيا البوليمر المعدة باستخدام التحاليل المختلفة مثل الاشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء واشعة X. بالأضافة الى التحاليل الاخرى مثل التحليل العنصرى والتحليل الحرارى والتصوير بالميكرسكوب الماسح. أخيرا، تم اقتراح آلية مبسطة لكيفية للبلمرة الكهروكيميائية للمركب (ميتا طولودين). الفصل الثالث: البلمرة الكهربية لمركب(ميتا كريزول) من وشط حامضى, من خلال البلمرة الكهربيه والدراسات التى اجريت على مركب(ميتا كريزول) بواسطة جهاز (cyclic voltammetry) اتضح ان, ظهور قمة واحدة للاكسدة فى 1010+ مللى فولت. ومن خلال افضل ظروف البلمرة كانت رتبة التفاعل حسب الكيمياء الحركية هى كالتالى 0.31, 0.74, 0.95 بالنسبة للمونيمر وحمض الكبريتيك وملح كبريتات الصوديوم. كما كانت طاقة التنشيط لها قيمة ((14.511 kJmol-1 فى حين كانت ΔH*لها قيمة (12.033 Jmol-1) و ΔS* لها قيمة ((–197.5 JKmol-1. علاوة على ذلك، تم التحقيق في التركيب الكيميائي ومورفولوجيا البوليمر المحضر باستخدام التحاليل المختلفة مثل الاشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء واشعة X. بالأضافة الى التحاليل الاخرى مثل التحليل العنصرى والتحليل الحرارى والتصوير بالميكرسكوب الماسح. أخيرا، تم اقتراح آلية مبسطة لكيفية للبلمرة الكهروكيميائية للمركب (ميتا كريزول). الفصل الرابع: البلمرة الكهربية لمركبين (ميتا كريزول و ميتا طولودين) معا من وسط حامضى. من خلال البلمرة الكهربيه والدراسات المجراة على مركب (ميتا كريزول و و ميتا طولودين) بواسطة جهاز (cyclic voltammetry) على قطب من البلاتين من وسط حامضى اتضح ان, ظهور قمة واحدة للاكسدة فى 1060+ مللى فولت. ومن خلال افضل ظروف البلمرة كان درجات التفاعل حسب الكيمياء الحركية هى كاتتالى 0.16, 0.76, 0.967بالنسبة لكلا المونيمرين وحمض الكبريتيك وملح كبريتات الصوديوم. كما كانت طاقة التنشيط لها قيمة ( (33.07 kJmol-1 فى حين كانت ΔH*لها قيمة تساوى ((31.19 Jmol-1 و ΔS* لها قيمة ((–197.19 JKmol-1. علاوة على ذلك، تم التحقيق في التركيب الكيميائي ومورفولوجيا البوليمر المحضر باستخدام التحاليل المختلفة مثل الاشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء واشعة X. بالأضافة الى التحاليل الاخرى مثل التحليل العنصرى والتحليل الحرارى والتصوير بالميكرسكوب الماسح. الفصل الخامس: التطبيقات للطبقات الرقيقة للبوليمر المحضر كحساسات لتعيين اونات الهيدروجين والعناصر الثقيلة فى المحاليل المائية. اولا تم تطوير جهاز استشعار جديد من طبقة رقيقة من بوليمر (ميتا طولويدين) المغلفة القطب البلاتين وذلك لتحديد تركيزات صغيرة جدا من ايونات Hg2+ في المحاليل المائية. وقد درس الاستشعار بواسطة طريقتين مختلفتين وهما طريقتان (simple potentiometric) و (cyclic voltammetry). من خلال الدراسة كان أفضل سمك البوليمر على البلاتين 10 لفات. من قياسات فرق الجهد بسيطة، كان جهاز الاستشعار له جهد ميل(29.19 mV/decade) كما كان له استجابة لايونات الزئبق تصل الى (3.54x10-5 M). فى حين كان الاستجابة والتحديد لايونات الزئبق بطريقة (cyclic voltammetry) تصل الى (1.33x10-7 M). وكان جهاز الحساس لديه استجابة عالية للأيونات Hg2+ في وجود الكاتيونات الأخرى مثل(Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Zn2) جهاز الحساس لدية امكانية ايضا لتحديد ايونات Hg2+ في وقت واحد مع وجود ايونات (Mg2+، Ca2+، Co2+ Ni2+, Pb2+ , (Zn2+. وقعت أفضل الكشف على نطاق فى درجة الحموضة من 4،0-6،4 لفترة الحياة من تسعة أيام،وقد تم تحسين هذه الفترة لتصل الى أحد عشر أسبوعا. بالإضافة إلى ذلك، تم تطبيق الاستشعار عمليا على اربع عينات مختلفة من الطبيعة، وكانت مطابقة للنتائج من أجهزة الاستشعار لهذه العينات الطبيعية بشكل جيد مع نتائج مطياف الامتصاص الذري. وبالتالي ذلك جهاز الحساس لديه العديد من المزايا مثل انخفاض تكلفته، وسهولة تركيبة والاستقرار في ظل الظروف المحيطة لفترة جيدة، وتحديد تركيزات صغيرة جدا، وجهد ميل شبه مطابق لميل العالم نيرنست، وحساسية عالية، وانتقائية عالية لايونات Hg2+ في وجود مجموعة متنوعة من الأيونات الأخرى مع عدم وجود آثار التدخل من أي منها. ونحن نعتقد أن هذا الحساس من نواح عديدة جهاز استشعار ممتازة للكشف عن أيونات Hg2+. بالاضافة الى تصنيع جهاز استشعار جديد من طبقة رقيقة من بوليمر (ميتا طولويدين) المغلفة القطب البلاتين وذلك لتحديد تركيزات صغيرة جدا من ايونات H+ في المحاليل المائية. وقد تم استخدام جهاز استشعار الجديد لتحديد تركيزات صغيرة جدا من ايونات H+ في المحاليل المائية. وقد درس الاستشعار بواسطة طريقتين مختلفتين وهما طريقتان (simple potentiometric) و (cyclic voltammetry). من خلال الدراسة كان أفضل سمك البوليمر على البلاتين 10 لفات. من قياسات فرق الجهد بسيطة، كان جهاز الاستشعار له جهد ميل(56.34 mV/decade) فى وسط حامضى له (pH) من 6.0 الى 10. كان جهاز الحساس لديه استجابة عالية للأيونات H+ في وجود الكاتيونات الأخرى مثل(Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Zn2). كما كانت فترة الحياة له تسعة أيام وقد تم تحسين هذه الفترة لتصل الى تسعة اسابيع. ايضا تم تصنيع جهاز استشعار جديد من طبقة رقيقة من بوليمر (ميتا كريزول) المغلفة القطب البلاتين وذلك لتحديد تركيزات صغيرة جدا من ايونات Pb2+ في المحاليل المائية. وقد درس الاستشعار بواسطة طريقتين مختلفتين وهما طريقتان (simple potentiometric) و (cyclic voltammetry). من خلال الدراسة كان أفضل سمك البوليمر على البلاتين 3 لفات. من قياسات فرق الجهد بسيطة، كان جهاز الاستشعار له جهد ميل(26.5 mV/decade) كما كان له استجابة لايونات الرصاص تصل الى (2.75x10-5M). فى حين كان الاستجابة والتحديد لايونات الرصاص بطريقة(cyclic voltammetry) تصل الى (7.0x10-7 M). وكان جهاز الحساس لديه استجابة عالية للأيونات Pb2+ في وجود الكاتيونات الأخرى مثل(Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Zn2). وقعت أفضل الكشف على نطاق فى درجة الحموضة من4.0 - 5.3 لفترة الحياة تصل الى شهر. بالإضافة إلى ذلك، تم تطبيق الاستشعار عمليا على اربع عينات مختلفة من الطبيعة، وكانت مطابقة للنتائج من أجهزة الاستشعار لهذه العينات الطبيعية بشكل جيد مع نتائج مطياف الامتصاص الذري. وبالتالي ذلك جهاز الحساس لديه العديد من المزايا مثل انخفاض تكلفته، وسهولة تركيبة والاستقرار في ظل الظروف المحيطة لفترة جيدة، وتحديد تركيزات صغيرة جدا، وجهد ميل شبه مطابق لميل العالم نيرنست، وحساسية عالية، وانتقائية عالية لايونات Pb2+في وجود مجموعة متنوعة من الأيونات الأخرى مع عدم وجود آثار التدخل من أي منها.

عنوان رسالة الدكتوراه

تصنيع خيوط نانومترية من عامل حفاز باستخدام أغشية الالمونيوم وتطبيقه على الخلايا الشمسية وانتاج الهيدروجين

ملخص رسالة الدكتوراه

Arabic Abstract: انه من اجل مواكبة الاحتياج المتعدد والمستديم لمصادر الطاقة المختلفة, قمنا بالتركيز على تصنيع خيوط نانومتريه من العامل الحفاز الضوئى المبنى تصنيعه على أغشية الألمونيوم النانومترية وتطبيقة فى اجهزة تستخدمة لتحويل الطاقة الضوئية الى كهربية. من اجل تصنيع عامل حفاز ضوئى متكامل بكفاءة عالية فى هذا المشروع, العامل الحفاز الضوئى المصنع له القدرة ان يعمل فى مناطق ضوئية مختلفة مثل منطقة الضوء المرئى والفوق بنفسجى. لذلك العامل الحفاز الضوئى النانومترى المصنع سيتكون من كبريتيد الكادميوم وثانى اكسيد التيتانيوم, كما يتم اضافة اكسيد الجرافين والتى تعمل على تجمع الالكترونات بالاضافة الى طبقة رقيقة من الدهب, بحيث يستخدما فى تحسين امتصاص الضوء الشمسى ومن ثم تحسين كفاءة انتاج الطاقة. لذلك الخيوط النانومتريه للعامل الحفاز الضوئى تتكون من طبقات متتاليه فوق بعضها من كبريتيد الكادميوم وثانى اكسيد التيتانيوم واكسيد الجرافين واخيرا طبقة الذهب. بحيث تتم تصنيعها جميعا بواسطة أغشية الألمونيوم النانومترية. تتم عمليه تكوين الخيوط النانومترية بطرق كيميائية وكهربيه, بحيث تتم تكوين كبريتيد الكادميوم وثانى اكسيد التيتانيوم بطريقة الرش فى وجود حرارة(spray pyrolysis) كما ان اكسيد الجرافين يتم تحضيرة بالترسيب الكهربى واخيرا طبقة الذهب بطريقة الطلاء من رش تفل محلول الذهب (sputter coating). بعد عمليه التحضير تاتى عملية التصنيف والتحليل للعامل الحفاز المصنع وذلك باستخدام التصوير بالميكرسكوب الماسح والنافذ والتحليل باشعة اكس بالاضافة الى قياس الخواص الضوئية والكهربيه له. بعد التاكد من التركيب الكيميائى للعامل الحفاز الضوئى المصنع تاتى مرحلة التطبيق. بحيث يتم تطبيقة كقطب فى الخلية الشمسية الصبغية وذلك لتحسين كفائتها لتصل الى > 6% وذلك بعد خلطه بصبغة عضوية معينة والتى بدورها تزيد من عملية الامتصاص. كما يتم تطبيق العامل الحفاز الضوئى فى توليد الهيدروجين من ماء البحر ليصل انتاج الهيدروجين الى 30-40مل/س/جم. من خلال زيادة الكفاءة للخلية الشمسية وزيادة كفاءة انتاج الهيدروجين تتم عملية زيادة انتاج الطاقة التى يحتاج اليها الانسان. بالاضافة الى تحسين انتاج الطاقة, المشروع بصفة عامة يوفر طريقة بسيطة وغبر مكلف والذى بدوره قابل للتطبيق بسهوله للانسانية.