عنوان
بررسي تجربي و نظري رابطه ساختار-فعاليت كاتاليست‌هاي تك اتمي برروي بسترهاي كربني در واكنش‌هاي اكسايش اتانول، كاهش اكسيژن و هيدروژن‌دار كردن كربن دي‌اكسيد
نويسنده اصلي
محمودي، آرمين
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
اين مطالعه به بررسي كاتاليست هاي تك‌اتمي آهن بر بسترهاي كربني دوپ شده با هترواتمهاي مختلف، با استفاده از روش‌هاي تجربي و نظري مي‌پردازد.
در بخش تجربي، كاتاليست تك‌اتمي آهن برروي بستر كربني سه‌بعدي متخلخل دوپ شده با نيتروژن با استفاده از قالب سديم كلرايد سنتز شد و به منظور بررسي اثر دوپانت دوم در فعاليت كاتاليستي، كاتاليست هاي ديگري داراي هترواتمهاي بور و گوگرد در كنار هترواتم نيتروژن نيز تهيه شد. حضور گونه تك‌اتم آهن با استفاده از داده‌هاي طيف سنجي جذب اشعه ايكس به تاييد رسيد. اين كاتاليست‌ها در واكنش گرمائي اكسيداتيو هيدروژن‌زدائي اتانول و كاهش الكتروشيميائي اكسيژن در محيط بازي، مورد ارزيابي قرار گرفتند. در واكنش اكسيداتيو هيدروژن‌زدائي اتانول، كاتاليست بدون هترواتم دوپانت دوم بيشترين فعاليت كاتاليستي با درصد تبديل 40٪ براي اكسايش اتانول با گزينش پذيري عالي به محصول استالدهيد را از خود نشان داد. در حاليكه كه كاتاليست دوپ شده با هترواتم بور بيشترين فعاليت را در واكنش الكتروشيمي كاهش اكسيژن را از خود نشان داد، اين كاتاليست واكنش كاهش اكسيژن را در پتانسيل شروع 91/0 ولت آغاز مي‌كند. در بخش نظري، مكانيسم واكنش هيدروژن‌دار شدن كربن دي‌اكسيد برروي كاتاليست‌هاي تك‌اتمي آهن، كبالت و نيكل برروي گرافن كوانتوم دات دوپ شده با نيتروژن با استفاده از نظريه تابعي چگالي، مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج اين مطالعه نشان داد كه اين كاتاليست ها تبديل كربن دي‌اكسيد به محصول فرميك اسيد و متان‌دي‌ال را تسهيل مي‌نمايند. كاتاليست تك‌اتمي آهن فعاليت بالاتري نسبت كاتاليست‌ها ديگر را از خود نشان داد. تحليل اوربيتال طبيعي پيوند نقش اساسي اتم‌هاي نيتروژن در مكانيسم انجام اين واكنش نمايش داد. نيتروژن با دهندگي الكترون به اوربيتال ضد پيوندي مولكول هيدروژن، سبب فعال شدن مولكول هيدروژن براي واكنش مي‌شود.
شماره ركورد
233516
گرايش رشته تحصيلي
آلي
دانشكده
شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان