20954

۲۰۹۵۴

سنتز و شناسايي چارچوب هاي فلز-آلي بر پايه كادميوم و كروم و بررسي كاربرد آن ها در فرآيند كاتاليزگري سنتز ايميدازول ها و تهيه ساختارهاي هسته-پوسته براي حسگري

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۱/۲۸

دكتر فرانك منطقي

شيمي

در اين پژوهش، چارچوب فلز آلي [Cd(NDC)(H2O)] و يك ساختار هسته پوسته حاوي چارچوب فلز-آلي Fe3O4@MIL-101-NH2 سنتز شدند. كه [Cd(NDC)(H2O)] به روش هيدروترمال سنتز شد و فلز مركزي آن كادميوم و اتصال دهنده مورد استفاده نفتالن-6،2-دي كربوكسيليك اسيد مي باشد. Fe3O4@MIL-101-NH2 براي اولين بار در اين پروژه به كار رفته كه ساختار هسته پوسته دارد و Fe3O4 به عنوان هسته و MIL-101-NH2 ((MOF به عنوان پوسته مي باشد. تركيب هاي سنتز شده با روش هاي FTIR، XRD وSEM شناسايي شدند. يكي از اهداف در اين پروژه، استفاده از چارچوب فلز-آلي بر پايه كادميوم به عنوان كاتاليزگر در واكنش سنتز ايميدازول هاي سه استخلافي در شرايط بدون حلال بود. دارا بودن مساحت سطح بالا، وجود حفره هاي گزينش پذير براي انجام واكنش و همچنين وجود اوربيتال هاي خالي يا مكان هاي سير نشده در فلز مركزي باعث شد تا اين چارچوب فلز-آلي به عنوان كاتاليزگر به كار رود. در اين پروژه درصد بازده ايميدازول سنتز شده براي واكنش مدل (با 4-كلرو بنزآلدهيد) 81% بود. هدف بعدي استفاده از حسگر شيميايي بر پايه گرافن دوپ شده با نيتروژن، PANI و Fe3O4@MIL-101-NH2 به عنوان بستر سطح الكترود ورقه هاي گرافيتي بود، كه از آن در جهت سنجش گلوكز استفاده مي شود. حسگر تهيه شده داراي انتخاب پذيري بالا و حساسيت عالي بود كه توانست گلوكز را در محلول تشخيص دهد. پاسخ ولتامتري حسگر ساخته شده براي سنجش گلوكز داراي دامنه وسيعي از غلظت يعني µM 5/0 – mM 25 و حد تشخيص (3=S/N) µM 3/0 بود. براي هر غلظت 3 سنجش صورت گرفت كه همه¬ي انحراف استاندارد ها زير 9% قرار گرفت.

1398/04/26

Synthesis and identification of cadmium and chromium-based metal-organic frameworks and their applications in the catalytic process of imidazoles syntheses and preparation of core-shell structures for sensing

4/16/2020 12:00:00 AM

In this study, a metal-organic framework, [Cd(NDC)(H2O)] and a core-shell structure containing metal-organic framework, Fe3O4@MIL-101-NH2 were synthesized. [Cd(NDC)(H2O)] was synthesized by hydrothermal method, with cadmium as central metal and naphthalene-2,6-dicarboxylic acid as binding agent. The synthesized compounds were identified by FTIR, XRD and SEM methods. Fe3O4@MIL-101-NH2 used for the first time in this project and that has a core-shell structure and Fe3O4 as core and MIL-101-NH2 (MOF) as shell. One of the goals in this project was using a cadmium-based metal organic framework as a catalyst in the synthesis of three-component imidazoles in solvent-free conditions. Due to its high surface area and selective pores and empty orbitals or unsaturated metal nodes that can easily coordinate with the substrates, the metal-organic framework was used as a catalyst. In this project, the yield percentage of synthesized imidazole for the model reaction (4-chloro benzaldehyde) was 81%. The next goal is to use a chemical sensor based on nitrogen-doped graphene, PANI and Fe3O4@MIL-101-NH2 as the electrode surface substrate of graphite sheets, which is used to measure glucose. The provided sensor has high selectivity and high sensitivity that detects glucose in the solution. The voltammetric response of sensor made for sensing glucose with a wide range of 0.25-0.2 M μM and a detection limit of S / N = 3 = 0.3 μM). For each concentration, three measurements were done in all of which standard deviations were below 9 %.