هيدروژن‌دار كردن اتيل‌لوولينات به گاما-والرولاكتون با فرميك‌اسيد در حضور كاتاليست‌هاي Pdx%-Mnx%/DFNS و بررسي نظر‌ي اثرات استخلاف بر فعاليت ضدخوردگي تترازول و مشتق‌هاي آن‌ بر روي مس

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

در قسمت اول اين پژوهش از گاز هيدروژن توليد شده در فرآيند تجزيه‌ي فرميك‌اسيد در حضور كاتاليست‌هاي Pdx%-Mnx%/DFNS براي واكنش تبديل اتيل‌لوولينات به گاما-والرولاكتون (GVL) استفاده شد. در اين واكنش، پارامترهاي مختلفي از جمله مقدار اتيل‌لوولينات، فرميك‌اسيد، سديم‌فرمات، كاتاليست مصرفي، فلزهاي بارگذاري شده بر روي سطح كاتاليست، نوع حلال، نوع واكنش‌دهنده، نوع باز، دما و زمان بهينه‌سازي شدند. در شرايط بهينه براي اين واكنش (3 ميلي‌ليتر فرميك‌اسيد، 3 ميلي‌ليتر آب مقطر، 2 گرم سديم‌فرمات، 50 ميلي‌گرم كاتاليست Pd6%-Mn3%/DFNS و مدت زمان واكنش 8 ساعت) در دماي 180 درجه‌سانتي‌گراد و 230 درجه‌سانتي‌گراد به ترتيب بازده‌هاي 68 درصد و 99 درصد براي GVL به دست آمد. براي شناسايي كاتاليست ساخته شده از روش‌هاي FT-IR، XRD، BET، ICP-MS، FE-SEM و EDS-MAP استفاده شد. همچنين براي اثبات توليد گاما-والرولاكتون از روش GC-MS و براي محاسبه‌ي بازده و درصد تبديل از كروماتوگرافي گازي (GC) استفاده شد. در قسمت دوم اين پژوهش با استفاده از نظريه تابعي چگالي (DFT) و شبيه‌سازي مونت‌كارلو (MC)، ممانعت‌كنندگي خوردگي مولكول‌ تترازول و دسته‌اي از مشتق‌هاي آن‌، داراي گروه‌هاي الكترون‌دهنده (CH3، OCH3 و OH) و الكترون‌كشنده (F، CN، NO2)، بررسي شد. دو شكل ايزومري مختلف، شامل تاتومرهاي 1H و 2H در دو پيكربندي موازي و عمود بر سطح مس (1 1 1) در نظر گرفته شد. مهم‌ترين پارامترهاي مربوط به توانايي مولكولي مشتق‌هاي تترازول به عنوان ممانعت‌كننده‌هاي خوردگي شامل انرژي جذب (ΔE)، EHOMO، ELUMO، Egap و پارامترهاي مربوط به واكنش شيميايي شامل سختي كل (η)، الكترونگاتيوي (χ)، كسر الكترون هاي عبوري از مولكول ضدخوردگي به اتم فلز (ΔN)، توابع فوكويي و بار روي اتم‌ها محاسبه شده و به اثر جايگزيني گروه هاي عاملي ارتباط داده شدند. نتيجه‌هاي به‌دست آمده نشان دادند كه مولكول‌هاي تترازول با گروه‌هاي الكترون‌دهنده كه به صورت عمود بر سطح مس جذب شده‌اند، اثرضدخوردگي مناسبي از خود نشان مي‌دهند. همچنين مولكول‌هاي تترازول به‌شكل ايزومر 2-H-تترازول نقش مؤثرتري نسبت به‌شكل 1-H-تترازول دارند.

218912

آلي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان