رفتن به محتوای اصلی
x
تثبیت نانو ذره های روتنیم- نیكل بر روی بسترهای كربنی مزو حفره دوپ شده با نیتروژن و كاربرد آن در كاهش نیتروآرن ها
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
شیمی آلی
استاد

سیاوش كاظمی موحد

دانشکده
شیمی

  چکیده

در این پژوهش نانو ذرات نیکل، روتنیم و روتنیم-نیکل برروی ساختارهای کروی کربن مزوحفره دوپ شده با نیتروژن، تثبیت گردید و فعالیت کاتالیستی آن¬ها در واکنش کاهش ترکیبات نیتروآرن¬ها مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا ساختارهای کروی کربنی مزوحفره دوپ شده با نیتروژن بوسیله روش اشتوبر با استفاده از تترااتیل ارتو سیلیکات، 3-آمینوفنول و اتیلن دی آمین به ترتیب به عنوان قالب سیلیکاتی، پیش¬ساز کربنی نیتروژن¬دار و عامل نظم دهی به ساختار در محیط آبی-اتانولی در حضور آمونیاک به عنوان کاتالیست سنتز شد. سپس ساختار سنتز شده تحت فرایند حرارت¬دهی تحت جو بی اثر به ساختارهای سیلیکاتی-کربن دوپ شده با نیتروژن تبدیل شد. فرایند زدایش با سدیم هیدروکسید، منجر به حذف شبکه سیلیکاتی و تشکیل ساختارهای کروی کربنی مزوحفره دوپ شده با نیتروژن با مساحت سطحی m2g-15/1098 شد. در مرحله¬ی بعد ابتدا این ساختارهای کروی کربنی بوسیله یون¬های نیکل و روتنیم حامل دار و سپس بوسیله کاهش شیمیایی با سدیم بورهیدرید به عنوان عامل کاهنده، نانو ذرات فلزی نیکل، روتنیم و روتنیم-نیکل برروی آن¬ها تثبیت شدند.

فعالیت کاتالیستی ساختارهای سنتز شده در کاهش ترکیبات نیتروآرن مورد بررسی قرار گرفت. طبق واکنش مدل کاهش پارا-نیتروفنول با سدیم بورهیدرید به عنوان عامل کاهنده، نتایج نشان داد که ساختار دارای ذرات روتنیم-نیکل نسبت به ساختارهای سنتز شده حاوی هر یک از فلزات به صورت منفرد، فعالیت کاتالیستی بالاتری از خود نشان می¬دهد که این امر نشان دهنده اثرات هم افزایی فعالیت کاتالیستی روتنیم و نیکل در واکنش پذیری است. همچنین برای بررسی اثر دوپ شدگی نیتروژن بر فعالیت کاتالیستی، ساختار فاقد نیتروژن با استفاده از رزورسینول به عنوان پیش¬ساز کربنی بجای 3-آمینوفنول و اتیلن دی آمین طی فرایند سنتزی بستر استفاده شد. نتایج نشان داد که دوپ شدگی نیتروژن باعث افزایش فعالیت کاتالیزوری سیستم می¬شود. که احتمالا گونه¬های نیتروژن¬دار برروی بستر به عنوان مکان های فعال کاتالیستی ثانویه عمل می¬کنند. فعالیت کاتالیزوری، کاتالیست سنتز شده در کاهش گستره¬ی وسیعی از مشتقات ترکیبات نیتروآرن مورد بررسی قرار گرفت. مشتقاتی با گروه¬های عاملی الکترون دهنده همانند: ارتو، متا و پارا نیتروآنیلین، N,N-دی متیل-4-نیتروآنیلین، 4-نیتروآنیسول و 4-نیتروتولوئن و همچنین مشتقاتی با گروه¬های عاملی الکترون کشنده همانند: 2-نیتروبنزوئیک اسید، 4-نیتروبنزوئیک اسید، 4-نیترو کلروبنزن، 1-برومو-4-نیتروبنرن، و 4-نیترو بنزیل برماید مورد استفاده قرار گرفت.که نتایج نشان از فعالیت کاتالیستی مناسب نانوساختار سنتز شده در کاهش این ترکیب¬ها است. همچنین در مورد ترکیبات هالوژن دار، نتایج نشان داد که فرایند هالوژن زدایی در این ترکیبات مشاهده نشد.کلمات کلیدی: کربن مزوحفره؛ ذرات کروی؛ کاتالیست، روتنیم؛ نیکل، کاهش؛ نیتروآرن‌ها

تحت نظارت وف ایرانی