سنتز و شناسايي چارچوب فلز-آلي مغناطيسي بر بستر پرليت و بررسي خواص جذب و كاتاليزگري آن

كارشناسي ارشد

چكيده در اين پروژه، ابتدا با روش¬هاي سريع و كم هزينه و آسان نانو¬ذرات ميله¬اي شكل CuCoFe2O4 و CuCoFe2O4-Perlite سنتز شد كه استفاده از ماده معدني پرليت در اين تركيب گزارش شده¬است. بدين منظور، براي سنتز اين نانو¬ذره از روش هم¬رسوبي با بازده بالا و از نمك¬هاي كبالت (II) استات، مس (II) استات، و آهن (II) سولفات استفاده شد. نسبت آهن : كبالت : مس در اين پژوهش، 1 : 8/0 : 2/0 بوده است. سپس چارچوب فلز-آلي HKUST-1 با روش هيدروترمال سنتز و يك بار با نانو¬ذرات فريت و يك بار هم با نانوذرات فريت بر بستر پرليت كامپوزيت شد و اين كامپوزيت¬ها به ترتيب F.MOF و F.P.MOF نام گرفت. اثر بستر پرليت در كاربرد¬هاي جذب و كاتاليزگري براي F.P.MOF نسبت به حالتي كه از F.MOF استفاده شده بود مشخص گرديد. ساختار، مورفولوژي، خصوصيات نوري و بار سطحي اين كامپوزيت توسط روش¬هاي FT-IR، FE-SEM، TEM، XRD، EDS، BET و پتانسيل زتا مورد بررسي قرار گرفت. پس از شناسايي اين كامپوزيت¬ها از آن¬ها در دو بخش كاربرد جذب و كاربرد كاتاليزگري در واكنش¬هاي آلي استفاده شد، كه در بخش كاربرد جذب، جذب رنگ¬هاي آلي آبي متيلن و نارنجي متيل ، و در بخش آلي كاتاليزگري واكنش¬هاي هانش و بيجينلي بررسي شد. در بخش كاربرد جذب با آناليز UV-Vis و در بخش آلي توسط آناليز¬هاي FT-IR و NMR گزارشات مربوطه ارائه شد. با رسم نمودار، بيشينه ظرفيت جذب براي جاذب F.MOF و آناليت¬هاي آبي متيلن و نارنجي متيل به ترتيب مقادير 63/47 و 82/23 mg/g، و براي جاذب F.P.MOF و آناليت¬هاي آبي متيلن و نارنجي متيل به ترتيب مقادير 41/49 و 76/41 mg/g به دست آمد. نتايج حاكي از افزايش بيشينه ظرفيت جذب در حالتي است كه از جاذب داراي بستر پرليت استفاده شده است زيرا پرليت باعث افزايش مساحت سطح مي¬شود. در بخش آلي واكنش هانش و بيجينلي از الكل مربوطه استفاده شد كه اين واكنش در دنيا براي اولين بار به انجام رسيده است. در اين بخش دو كاتاليزگر سنتز شده با هم مقايسه شد. راندمان واكنش بيجينلي با استفاده از بنزيل الكل براي كاتاليزگر¬هاي F.MOF و F.P.MOF به ترتيب برابر با 72% و 80% به دست آمد. همچنين راندمان واكنش هانش با استفاده از بنزيل الكل براي كاتاليزگر¬هاي F.MOF و F.P.MOF به ترتيب برابر با 76% و 82% محاسبه شد. نتايج نشان مي¬دهند كاتاليزگر داراي پرليت به دليل مساحت سطح بيشتر راندمان¬هاي بالاتري دارد.

195570

دانشگاه علم و صنعت ايران

علوم و فناوري نانو - نانوشيمي

دكتر محبوبه رباني