چکیده:   چکیده بخش اول: روش‌های میکرو-استخراج فاز جامد (SPME) یکی از کارامدترین روش‌های پیش‌تغلیظ انواع آنالیت‌ها از ماتریکس‌های پیچیده هستند که با هزینه‌ای کمتر و سرعت بالا امکان اندازه‌گیری آنالیت را فراهم می‌کنند. در بخش اول این رساله با استفاده از یک پلیمر قالب مولکولی چندگانه (MT-MIP) که توانایی جذب دو آنالیت را به طور همزمان دارد، یک فاز جامد گزینش‌پذیر برای دو داروی ضد التهاب غیراستروئیدی (نالیدیکسیک اسید و ناپروکسن) طراحی شد. برای افزایش پخش‌شدگی و مساحت سطح فیبر SPME، ساختار MT-MIP درون حفرات یک چارچوب فلز-آلی (MOFs) انکپسوله و یک کامپوزیت تهیه گردید. این کامپوزیت روی یک میله‌ی گرافیتی ارزان قیمت رشد داده شد. این فیبر طراحی‌شده به یک نگهدارنده متصل شده است. برای آنکه سطح میله‌ی گرافیتی برای کامپوزیت MT-MIP@MOF مناسب باشد، لایه‌های سطحی آن طی یک فرآیند شیمیایی به گرافن اکسید تبدیل شد. وجود گروه‌های کربوکسیل و هیدروکسیل سبب پیوند یافتن MOF به ساختار میله می گردد. به منظور ارزیابی کارایی فیبر SPME جدید، فرآیند پیش‌تغلیظ آنالیت‌ها به طور همزمان و اندازه‌گیری غلظت آن‌ها با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با علکمرد بالا (HPLC) مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی مؤثر و دست‌یابی به عملکردی بهتر، فرآیند پیش‌تغلیظ با استفاده از روش‌های سطح پاسخ (RSM) مدل‌سازی و بهینه گردید. حد تشخیص این روش 06/0-05/0 میکروگرم بر لیتر و بازه خطی آن 410-5/0 میکروگرم بر لیتر محاسبه گردید. کلیدواژه‌ها: میکرو-استخراج فاز جامد (SPME)، پلیمرهای قالب مولکولی چندگانه، MOFs، داروهای ضد التهاب غیر استروئیدی، HPLC بخش دوم: باوجود همه‌ی پیشرفت‌ها در توسعه‌ی سیستم‌های فوتوکاتالیزوری، هنوز کاستی‌ها و چالش‌هایی جدی در این زمینه وجود دارد. در بخش دوم این رساله، یک کامپوزیت هسته-پوسته مغناطیسی جدید با استفاده از نانوذرات مغناطیسی CoFe2O4 و پلی (کلروپروپیل-متیل)‌سایل‌سزکویی‌اکسان (PCMSQ) تهیه گردید. سپس سطح آن توسط گروه‌های NH2- عامل‌دار شد تا شرایط مساعدی برای تثبیت نانوذرات نقره فراهم شود. تثبیت نانوذرات نقره سبب تنظیم انرژی باندگپ کامپوزیت و انتقال آن به ناحیه مرئی نور از طریق فرآیند حساس سازی پلاسمونیک می‌شود. در نتیجه، تخریب فوتوکاتالیزوری آلاینده‌ها را می‌توان به آسانی با یک لامپ LED یا نور خورشید انجام داد. از این رو، تخریب دو رنگ آلی (متیلن بلو و متیل ویولت) به طور همزمان برای بررسی خواص فوتوکاتالیزوری کامپوزیت سه‌جزئی ساخته‌شده انجام شد. با این حال، به دلیل همپوشانی طیف های رنگ‌های مورد استفاده، تعیین غلظت گونه ها با استفاده از طیف سنجی UV-Vis دشوار است. بنابراین برای حل این مشکل از روشی جدید و سریع به نام روش تفاضل نسبی توسعه یافته (EXRSM) استفاده شد. همچنین برای بهینه‌سازی، مدل‌سازی و درک بهتر تأثیر برهم‌کنش‌های بین عوامل تأثیرگذار در فرآیند تخریب از روش‌های RSM استفاده شد. بررسی توانایی بازیافت کامپوزیت Ag@PCMSQ@CoFe2O4 نشان داد که راندمان فرآیند تخریب آلاینده‌ها با استفاده از فوتوکاتالیزور بازیافت‌شده پس از پنج چرخه، برای هر رنگ تنها کمتر از 10 درصد کاهش یافته است.