24045

طراحي، ستتز و شناسايي نانوساختارهاي كامپوزيت چارچوب فلز-آلي بر پايه ي ليگاندهاي آميدي و كربن نيتريد و استفاده از آنها در واكنش هاي فوتوكاتاليزگري

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

1400

1400/1/31

دكتر وحيد صفري فرد

دكتر حسين دهقان

شيمي

واكنش¬هاي اكسايش به عنوان يك مسئله چالش برانگيز در مقياس صنعتي در نظر گرفته مي¬شوند. از آنجا كه روش¬هاي عمومي زيست سازگار و ايمن نيستند، به فرآيندهاي كاتاليزگري نوري پايداري نياز است كه از اكسيژن مولكولي به عنوان اكسنده استفاده مي¬كنند. در اين كار، در بخش اول، نانوصفحات كربن نيتريد گرافيتي (CNNSs) با استفاده از روش سنتز در محل، براي اكسايش بنزيل الكل تحت تابش نور مرئي با يك چارچوب فلز-آلي داراي فلز كبالت كامپوزيت شدند (TMU-49(Co)/CNNSs). در بخش دوم، چارچوب فلز-آلي TMU-22(Zn) با روش حلال¬گرمايي (سولووترمال) تهيه شد و سپس فلز روي (II) موجود در خوشه¬هاي اين چارچوب فلز-آلي با فلز كبالت (II) به صورت جزئي جايگزين شد و در نهايت كاربرد ساختار اصلاح شده براي اكسايش بنزيل الكل تحت نور مرئي بررسي شد. خصوصيات نمونه¬ها¬ي آماده شده به وسيله طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، آناليز حرارت¬سنجي وزني (TGA)، پراش اشعه ايكس پودري (PXRD)، تخلخل¬سنجي با استفاده از جذب گاز نيتروژن، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و طيف انعكاسي افتراقي (DRS) بررسي شد. كامپوزيت TMU-49(Co)/CNNSsو چارچوب TMU-22(Zn/Co) فعاليت كاتاليزگري نوري قابل توجه¬اي را تحت تابش نور مرئي براي واكنش اكسايش الكل¬ها به نمايش گذاشتند. بازده اكسايش بنزيل الكل پس از گذشت 3 ساعت تقريباً به 80٪ براي TMU-49(Co)/CNNSs و در حدود 60% براي TMU-22(Zn/Co)رسيد. فعاليت كاتاليزگري نوري اين تركيبات به جداسازي بهتر زوج الكترون-حفره ايجاد شده به وسيله نور و همچنين افزايش جذب نور مرئي نسبت داده مي¬شود.

1400/04/31

Design, synthesis and characterization of metal-organic composite nanostructures based on amide ligands and carbon nitride and their use in photocatalytic reactions

4/20/2022 12:00:00 AM

Oxidation reactions are considered a challenging issue on an industrial scale. Because general methods are not biocompatible and safe, stable optical catalyst processes are required that use molecular oxygen as the oxidant. In this work, in the first part, graphite carbon nitride nanosheets (CNNSs) were composite with cobalt based metal-organic framework (TMU-49(Co) using in-situ synthesis method for oxidation of benzyl alcohol under visible light (TMU-49(Co)/CNNSs). In the second part, the TMU-22(Zn) metal-organic framework was prepared by solvothermal method and then the zinc (II) in the clusters of this metal-organic framework was partially replaced with cobalt (II) and finally the application of the modified structure for the oxidation of benzyl alcohol under visible light was investigated. Characteristics of samples prepared by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), gravimetric thermometry (TGA), powder X-ray diffraction (PXRD), porosity using nitrogen gas absorption, microscope Scanning electron (SEM) and differential reflectance spectra (DRS) were investigated. The TMU-49(Co)/CNNSs composite and the TMU-22(Zn/Co) framework exhibited significant optical catalytic activity under visible light irradiation for the alcohol oxidation reaction. The oxidation efficiency of benzyl alcohol reached approximately 80% for TMU-49(Co)/CNNSs and about 60% for TMU-22(Zn/Co) after 3 hours. The optical catalytic activity of these compounds is attributed to the better separation of the electron-hole pair created by the light as well as the increase in the absorption of visible light.

چارچوب فلز-آلي , كامپوزيت , اكسايش الكل¬ها , كاتاليزگر نوري , كربن نيتريد

Metal-organic framework , Composite , Alcohol oxidation , Photocatalyst , Carbon nitride