16675

16675

سنتز، شناسايي و كاربرد نانو كامپوزيت نيكل فريت و چارچوب فلز-آلي Cu(BDC)

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

شهريور 1395

دكتر آزاده تجردي

شيمي

چكيده در اين تحقيق، در مرحله اول، سنتز نانو ذرات نيكل فريت (NiFe2O4) با روش هاي سبز، كم هزينه و سريع مورد نظر بود. براي اين منظور، از روش هاي خود احتراقي بدون حلال، با كمك امواج ريزموج استفاده شد كه كمتر گزارش شده است و ويژگي هاي مورد انتظار را داشتند. در اين روش، از سوخت هاي اوره و گلايسين و نيز اكسنده آمونيم نيترات و با نسبت هاي مولي متفاوت بهره برده شد. همچنين تأثير زمان و قدرت هاي متفاوت امواج ريزموج بر روي محصول نهايي بررسي شد. استفاده از پودر مس اكسيد در سنتز اين فريت براي اولين بار گزارش ميشود. از ويژگي هاي اين روش، تك مرحله اي و عدم نياز به كلسينه شدن، صرفه جويي در زمان و انرژي و مواد مصرفي، پيش ماده هاي ارزان قيمت، تكرار پذيري، قابليت صنعتي شدن، دوست دار محيط زيست و عدم نياز به حلال ها و مواد خطرناك و سمي مي¬باشد. اين واكنش در مدت زمان حد اكثر 30 دقيقه كامل شد كه بسيار سريع و قابل توجه است. در مرحله دوم، كامپوزيت كردن اين نانوذرات با چارچوب فلز-آلي Cu(BDC)، مورد نظر بود. براي اين منظور، دو روش استفاده از امواج ريزموج و و امواج فراصوت مورد بررسي قرار گرفت. هدف از كامپوزيت كردن نانو ذرات نيكل فريت با چارچوب فلز-آلي افزايش مساحت سطح نانوذرات نيكل فريت، افزايش خواص كاتاليزگري و مغناطيسي كردن چارچوب فلز-آلي مي¬باشد. براي شناسايي محصولات نيز از روش هاي FT-IR، XRD، SEM ، VSM، و BET استفاده شد. در انتها كاربرد نانو ذرات نيكل فريت و كامپوزيت هاي سنتز شده به عنوان تخريب نوري رنگدانه نارنجي متيل و نيز جذب سطحي رنگدانه آلي كنگورد مورد آناليز قرار گرفت. كلمات كليدي: نانو ذرات نيكل فريت، نانو كامپوزيت، نيكل فريت/ چارچوب فلز-آلي Cu(BDC)، جذب سطحي، تخريب نوري

1395/11/27

1/1/1900 12:00:00 AM

Abestract In this research, in the first stage, synthesis of nickel ferrite nanoparticles (NiFe2O4) with green, low cost an​d fast procedure was considered. For this purpose, solvent free self-combustion with microwave assisted technique were used that is less reported an​d has the expected properties. In this method, fuels of urea, glycine an​d acetamide an​d the oxidizer of ammonium nitrate with different molar ratio were used. Also, the effect of time an​d different microwave powers in the final product were studied. The use of copper oxide in the synthesis of this ferrite was reported for the first time. The advantages of this technique is one-step synthesis without need of calcination, saving time, energy an​d consumption materials, low cost of raw materials, reproducibility, capability of industrialization, environmental friendly an​d no need of dangerous an​d poisonous solvents. This reaction completes at maximum of 30 minutes that is so fast an​d significant. In the second stage, synthesis of composite nickel ferrite with Cu(BDC) was considered. For this purpose, two methods of microwave an​d ultrasonic waves were examind. The aim of composite nickel ferrite nanoparticles with metal organic framework was increasing surface area an​d catalytic properties of nickel ferrite an​d magnetic metal organic framework. To characterize the products, different techniques of FT-IR, XRD, SEM, VSM, BET an​d DRS were used. At last, applications of synthesized nickel ferrite nanoparticles an​d composites as a catalyst for photo degradation of organic dye pigment an​d adsorption of other pigment were studied an​d analyzed. Keyword: nanoparticles nickel ferrite, nanocamposite, NiFe2O4/Cu(BDC), Photo catalysis, Adsorption