اثر فلز كبالت در نانوكامپوزيتهاي چارچوبهاي فلز-آلي و تركيبات گرافني نيتروژندار بهعنوان كاتاليزگر نوري براي واكنشهاي اكسايش

ارشد

امروزه دغدغه در خصوص انرژي و محيط زيست به يك مشكل جدي تبديل شدهاست. از سوي ديگر، فرآيندهاي كاتاليزگري نوري با استفاده از چارچوبهاي فلز-آلي ( )MOFsو كامپوزيت آنها با نيمههاديها براي مقابله با مشكلات زيستمحيطي و انرژي توجه زيادي را به خود جلب كردهاند. در اينجا، TMU-22با فرمول [Zn2(oba)2(bpta)](DMF)3بهعنوان كاتاليزگر نوري براي فرآيند اكسايش استفاده شدهاست. براي استفادهي بهتر از TMU-22و g-C3N4يكي از راهبردهاي مهم جهت بهبود فعاليت كاتاليزگري نوري، تهيهي كامپوزيتهاي آن با نيمههاديهاي ديگر ميباشد. اخيرا كربن نيتريد گرافيتمانند ( )g-C3N4به عنوان كاتاليزور نوري غيرفلزي جديد و فعال تحت نور مرئي، با شكاف انرژي مناسب ( )2/7 eVتوسعه يافته است. اين كاتاليزور نوري به دليل ويژگيهايي خاص از جمله سختي، سبك بودن، غيرسمي بودن، فراواني، تهيهي آسان از مواد اوليهي قابل دسترس و پايداري عالي در شرايط محيطي، مورد توجه زيادي قرار گرفته است. با اين وجود، سرعت بالاي بازتركيبي حاملهاي بار توليد شده، توانايي پايين در جذب نور مرئي و مساحت سطح ويژهي پايين كاربردهاي عملي آن را محدود ميسازد. به همين دليل در اين كار نانوكامپوزيت TMU-22/g-C3N4-Coبهعنوان كاتاليزگر نوري جديد تهيه شد. براي مشخصهيابي، نمونههاي تهيه شده با تكنيكهاي پراش پرتوي ايكس پودري ( ،)PXRDپراكندگي انرژي پرتوهاي ايكس ( ،)EDXطيفسنجي مادون قرمز ( ،)FT-IRآناليز وزنسنجي حرارتي ( ،)TGAجذب و واجذب N2و طيفسنجي بازتاب نفوذي )DRS( UV-Visمورد بررسي قرار گرفتند. درادامه، فعاليت كاتاليزگري نوري اين نانوكامپوزيت در واكنش اكسايش بنزيلالكل بررسي شد، كه توانست كاربرد خوبي در فرآيند كاتاليزگري نوري بنزيلالكل به بنزآلدهيد تحت تابش نور مرئي از خود نشان دهد. جهت انجام اين واكنش، بنزيلالكل، كاتاليزگر نوري و حلال در دما و فشار محيط تحت تابش نور مرئي قرار گرفتند. اين واكنش بااستفاده از نتايج GC-FIDاسپكتروسكوپي بهدست آمده كارايي مناسب اين كاتاليزگر نوري در فرآيند تبديل بنزيلالكل به بنزآلدهيد را نشان ميدهند.

196299

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي معدني

دكتر وحيد صفري فرد- دكتر محبوبه رباني