30658

سنتز و شناسايي نانو كامپوزيت هاي فريتي متخلخل بر پايه چارچوب فلز-آليMIL-101(Cr) و گرافن اكسيد جهت حذف آلاينده هاي آلي

دكتري

شيمي معدني

1396

1402/12/16

آزاده تجردي

روح الله زارع دورابي

شيمي

طراحي و شناسايي نانو كامپوزيت سه جزيي اسپينلي جديد بر پايه چارچوب فلز-آلي كروم عامل دار شده با اتيلن دي آمين بر پايه گرافن اكسيد (MIL-101(Cr)-ED/GO/CoFe2O4) در جذب آلاينده ها هدف اين تحقيق است. ابتدا چارچوب فلز-آلي كروم سنتز شد. سپس با اتيلن دي آمين عامل دار شد و با استفاده از امواج فراصوت و به روشي ساده با گرافن اكسيد و نانو ذرات مغناطيسي اسپينل كبالت فريت، نانو كامپوزيت جديدي شكل گرفت. آناليزهاي انجام شده (FT-IR، XRD، SEM،TGA ،BET ،XPS ،ICP ) تشكيل اين نانو كامپوزيت را تاييد نمود. جذب آلاينده با اين نانو كامپوزيت در مقايسه با گرافن اكسيد و نانو ذرات اسپينلي بازده خوبي نشان داد. همچنين، نانو كامپوزيت هاي اسپينلي از فلزات كبالت و نيكل برپايه گرافن اكسيد كاهش يافته طراحي و در واكنش كاهش پارا نيترو فنل و تبديل به پارا آمينو فنل در حضور سديم بوروهيدريد استفاده شد. نتايج نشان داد واكنش كاهش پارا نيترو فنل با كاتاليزگر NiFe2O4/RGO (NFO/RGO) در مدت زماني كمتر از 15 دقيقه و با بازده تبديل بالا (9/ 99 %) انجام شد. همچنين تاثير پارامترهايي مانند محتواي گرافن اكسيد، دما، مقدار كاتاليزگر و مقدار سديم بورو هيدريد بررسي شد. كاتاليزگر NiFe2O4/RGO در 6 چرخه همچنان بازده بالايي داشت. افزون بر اين، در اين تحقيق از نانو مواد اسپينلي نيكل با ساختار هشت وجهي در تخريب كنگو رد در حضور نور مرئي و كبالت فريت CoFe2O4 (CFO) با ساختارهاي مكعبي، ذره، بلوطي، هشت وجهي، كمربندي و فلسي شكل در تخريب صوت كاتاليزگري و الكتروشيميايي آلاينده رودامين بي استفاده شد و نتايج قابل قبولي در مقايسه با مطالعات پيشين به دست آمد. تركيب كبالت فريت با ساختار بلوطي بالاترين درصد تخريب را نشان داد.

1403/01/11

Synthesis and Characterization of Ferrite Porous Nanocomposites Based on MIL-101(Cr) Metal-Organic Framework and Graphene Oxide to Remove Inorganic Pollutants

3/6/2025 12:00:00 AM

The purpose of this research is to design and characterization a new three-component spinel nanocomposite based on metal-organic chromium framework functionalized with ethylene diamine based on graphene oxide (MIL-101(Cr)-ED/GO/CoFe2O4). First, the chromium metal-organic framework was synthesized. Then it was functionalized with ethylene diamine and a new nanocomposite was formed by using ultrasound waves in a simple way with graphene oxide and spinel cobalt ferrite magnetic nanoparticles. The analyses performed (FT-IR, XRD, SEM, TGA, BET, XPS, ICP) confirmed the formation of this nanocomposite. Pollutant absorption with this nanocomposite showed a good efficiency compared to graphene oxide and spinel nanoparticles. Also, spinel nanocomposites of cobalt and nickel metals based on reduced graphene oxide were designed and used in the reaction of reduction of p-nitrophenol and conversion to p-aminophenol in the presence of sodium borohydride. The results showed that the reduction reaction of p-nitrophenol with NiFe2O4/RGO (NFO/RGO) catalyst was performed in less than 15 minutes and with high conversion efficiency (99.9%). Also, the effect of parameters such as graphene oxide content, temperature, catalyst amount and sodium borohydride amount was investigated. The NiFe2O4/RGO catalyst still had high efficiency in 6 cycles. In addition, in this research, nickel spinel nanomaterials with an octahedral structure in the degradation of Congo Red (CR) in the presence of visible light and cobalt ferrite CoFe2O4 (CFO) with cubic, particle, corn, octahedral, belt and flake-shaped structures in the catalytic ultra degradation and the electrochemical pollutant Rhodamine B (RhB) was not used and acceptable results were obtained compared to previous studies. The combination of cobalt ferrite with corn structure showed the highest percentage of destruction.

چارچوب فلز-آلي كروم , جذب آلاينده ها , نانو كامپوزيت هاي اسپينلي فلزات كبالت و نيكل , گرافن اكسيد كاهش يافته , نانو ذرات اسپينلي با ساختارهاي متفاوت , گرافن اكسيد , كاهش 4-نيترو فنل

Chrome metal-organic framework , Absorption of pollutants , Spinel nanocomposites of Co and Ni metals , Reduced graphene oxide , Spinel nanoparticles with different structures , Graphene oxide , Reduction of 4-nitrophnol

Leila Sabaghzadeh

Dr. Azadeh Tadjarodi