در بخش اول، MOF متخلخل MIL-101 عامل دارشده با سیستئین برای تثبیت نانوذرات پالادیوم طراحی و ساخته شد. فعالیت کاتالیست سنتز شده در واکنشهای جفتشدن کربن-کربن سوزوکی و هک تحت شرایط ملایم و با استفاده از حلال پلیاتیلنگلیکول (PEG-200) ارزیابی شد. محصولات این دو واکنش در دمای 70 و 60 درجه سانتی گراد به ترتیب با بازدههای 78 و 75 درصد بدست آمدند. ویژگیهای کاتالیست سنتز شده به وسیله آزمونهای متعددی مانند TEM, ICP, FESEM-EDX, XPS ,FT-IR ,XRD و TGA بررسی شدند. به علاوه ساختار محصولات حاصل از واکنشها به وسیله تکنیک 1HNMRتایید شدند. در بخش دوم، تهیه و فعالیت کاتالیست مغناطیسی حاوی صفحات گرافیتی دوپ شده با نیتروژن ( (Fe3O4/CoPd/NC مورد مطالعه قرار گرفت. کارایی این کاتالیست در واکنش جفتشدن سوزوکی ارزیابی شد. محصول واکنش در دمای 60 درجه سانتی گراد با استفاده از مخلوط حلال های آب/اتانول (EtOH/H2O) و پتاسیم کربنات به عنوان بهترین باز، با بازده 78 درصد حاصل شد. ویژگیهای کاتالیست سنتز شده به وسیله آنالیزهای ذکرشده بررسی شد. مطالعه سوم به سنتز کاتالیست های بر پایه MXene/Pd می پردازد. ابتدا فاز MAX (Ti3AlC2) سنتز شد و سپس به مکسین Ti3C2TX تبدیل گردید. در نهایت، سه کاتالیست Ti3C2/5% Pd (TP5)، Ti3C2/3% Pd (TP3) و Ti3C2/2% Pd (TP2) تهیه و با استفاده از آنالیزهای موردنیاز بررسی شدند. عملکرد کاتالیستی این ترکیبات برای کاهش نیتروفنول در حضور فرمیک اسید و سدیم فرمات، با استفاده از طیف سنجی UV-Vis بررسی شد. نتایج سینتیک واکنش به صورت شبه مرتبه اول مدل سازی و ثابت سرعت (Kapp) محاسبه شد.
همچنین مطالعه نظری مهار خوردگی سطح مس (111) توسط مولکول اگزالوهیدرازید و دسته ای از مشتقات متیلدارشده آن توسط محاسبات تئوری تابعی چگالی (DFT) و شبیه سازی دینامیک مولکولی (MD) ( در محلول اسیدی) انجام شد. مشخص شد که N1، N'1، N2، N'2- تترامتیل اگزالوهیدرازید، جذب شده با جهت موازی برروی سطح مس، دارای E قوی تر از سایر ترکیبات موردنظر است و میتواند به عنوان یک بازدارنده خوردگی مناسب در نظر گرفته شود. در مطالعهای دیگر، تولید هیدروژن از فرایند رفرمینگ بخار متانول بر روی سطوح مس و مس-پالادیوم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دوپینگ پالادیوم به طور قابل توجهی انرژی فعال سازی را برای چندین مرحله در واکنش MSR کاهش می دهد و سینتیک کلی واکنش را افزایش می دهد. این مطالعه بر نقش آب در تجزیه متانول و تشکیل گاز هیدروژن تأکید می کند. به طور کلی، یافته ها نشان داد که کاتالیستهای مس دوپ شده با Pd به عنوان کاتالیستهای کارآمد و گزینش پذیر برای رفرمینگ بخار متانول، نوید قابل توجهی دارند.
کلمات کلیدی: چارچوب های فلز-آلی، جفت شدن کربن-کربن،مکسین، نانوذرات، پالادیوم، محاسبات DFT، مشتقات اگزالوهیدرازید، سطح مس، شبیهسازی،MSR، متانول