31640

احياي تركيبات نيتروآرن با استفاده از نانوكاتاليزورهاي مغناطيسي بيوپليمري بر پايه‌ي كيتوزان حاوي گونه‌هاي مس

ارشد

شيمي آلي

1401

1403/06/27

دكتر محمدقربان دكامين

دكتر محمدقربان دكامين

شيمي

پيشرفت روزافزون صنايع، در سال‌هاي اخير به عنوان يكي از دلايل اصلي افزايش چشمگير نگراني‌هاي زيست‌محيطي، از جمله آلودگي هوا، خاك و آب، در نظر گرفته شده است. عوامل محيطي مختلف تأثير زيادي بر كيفيت زندگي به ويژه آلودگي آب دارند. تركيبات نيتروآروماتيك و رنگ‌هاي آلي از مهمترين آلاينده‌هاي آب‌هاي زيرزميني مي‌باشند. هدف از پژوهش حاضر، حذف اين آلاينده‌هاي سمي و سرطان‌زا از طريق احياي كاتاليزوري آن ها و تبديل به تركيبات آمينوآروماتيك با سميت كمتر و باارزش از نظر كاربرد در صنايع دارويي مي‌باشد. در اين راستا يك روش ساده و سبز براي ساخت نانوكاتاليزور بيو پليمري كارآمد حاوي گونه هاي مس و با خاصيت مغناطيسي كه امكان بازيابي راحت آن را فراهم مي‌كند، ارائه شده است. در ساخت اين كاتاليزور از كيتوزان كه به عنوان يك ماده¬ي طبيعي، زيست¬تخريب¬پذير و فراوان در پوست سخت‌پوستاني مثل خرچنگ و ميگو شناخته مي‌شود، استفاده شده است. براي شناسايي نانوكاتاليزور مغناطيسي سنتز شده از آناليزهاي طيف‌سنجي مادون قرمز، طيف‌سنجي پراش انرژي پرتو ايكس و تصويربرداري مپينگ، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني، ميكروسكوپ الكتروني عبوري، پراش پرتو ايكس، وزن‌سنجي حرارتي استفاده شد. از مزاياي اين كاتاليزور مي‌توان به استفاده از مواد طبيعي و در دسترس، مقرون به صرفه بودن، بازده عالي، زمان كوتاه واكنش، قابليت استفاده‌ي مجدد براي چهار دوره‌ي متوالي اشاره كرد.

1403/09/12

Reduction of nitroarene compounds using biopolymeric magnetic nanocatalysts based on chitosan containing copper species

9/17/2025 12:00:00 AM

Rapid industrialization in recent years has been identified as a major cause of significant environmental concerns, including air, soil, and water pollution. Various environmental factors, especially water pollution, have a substantial impact on quality of life. Nitroaromatic compounds and organic dyes are some of the most critical pollutants affecting groundwater. The aim of this research is to eliminate these toxic and carcinogenic pollutants and transform them into less harmful and more valuable amino¬aromatic compounds, which have applications in the pharmaceutical industry. This study introduces a straightforward and eco-friendly method to fabricate an efficient magnetic nano¬catalyst that facilitates easy recovery, specifically for the catalytic reduction of nitroaromatic compounds. The process begins with the creation of a magnetic core composed iron oxide nanoparticles, which are coated with silica and functionalized with 3-(amino‌propyl‌tri‌ethoxy‌silane). Following this, chitosan—an abundant, natural, and biodegradable material derived from the shells of crustaceans such as crabs and shrimp—is modified using ethylenediaminetetraacetic acid as a chelating and cross-linking agent, along with the amino acid L-glutamine, to form a modified chitosan support that is attached to the magnetic core. Finally, copper, one of the most abundant, accessible, and cost-effective metals in the Earth's crust, is stabilized on the prepared support using copper (II) acetate salt. The structural characteristics of the synthesized catalyst were examined using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). Thermogravimetric analysis (TGA) demonstrated appropriate thermal stability, energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) revealed the elemental composition, and mapping analysis verified the uniform distribution of particles The advantages of this catalyst are its use of natural, readily available, and cost-effective materials, high yield, short reaction time, and reusability for up to four consecutive cycle.

تركيبات نيتروآروماتيك , احياي كاتاليزوري , كيتوزان , نانوذرات مغناطيسي , 4-نيتروفنول , رنگ‌هاي آلي

Nitroaromatic compound , Catalytic reduction , 4-Nitrophenol , Magnetic nanoparticles , Organic dye

Tahmineh Khoshbin foumani

Dr. Mohammad G. dekamin