26371

طراحي، شناسايي و سنتز نانوكامپوزيت مغناطيسي جديد بر پايه‌ي آيروژل گرافن اكسايد كاهشي و چارچوب فلز-آلي HKUST-1 و بررسي عملكرد كاتاليزوري آن در واكنش‌هاي چندجزيي

كارشناسي ارشد

شيمي آلي

1398 - 1400

1400/12/18

جناب آقاي دكتر محمدرضا نعيمي جمال - جناب آقاي دكتر محمدقربان دكامين

شيمي

با توجه به اهميت و گسترش چشم¬گير نانومواد بر پايه¬ي مشتقات كارآمد گرافن، شكل گيري ساختارهاي منحصر به فرد، فرآيند¬هاي عامل¬دار كردن گوناگون آن¬ها و خصوصيات بي نظير چارچوب¬هاي فلز-آلي، در اين تحقيق نانوكامپوزيت مغناطيسي جديدي بر پايه‌¬ي آيروژل گرافن اكسايد كاهشي و چارچوب فلز-آلي HKUST-1 طراحي و سنتز شد. در اين راستا، ابتدا گرافن اكسايد سنتز شده و سپس با استفاده از روش هيدروترمال و انجام فرآيندهاي كاهشي به آيروژل گرافن اكسايد كاهشي تبديل شده است. سپس با انجام روش مغناطيسي درجا آيروژل ساخته شده مغناطيسي شده و در نهايت ذرات HKUST-1 بر روي سطح ساختار مغناطيسي قرار گرفتند. خصوصيات شيميايي اين نانوكامپوزيت مغناطيسي با استفاده از روش‌هاي مختلف طيفي و تجزيه اي از جمله FT-IR، EDX،FE-SEM ،XRD و VSM بررسي شدند. ويژگي كاتاليستي اين نانوكامپوزيت مغناطيسي در واكنش هانچ متقارن و نامتقارن ارزيابي گرديد. در مقايسه با كاتاليست هاي مرسوم و كارهاي تحقيقاتي گزارش شده، اين كاتاليست ناهمگن به دليل خاصيت مغناطيسي منحصر به فرد مي¬تواند بطور موثري در سنتز تك ظرف مشتقات پلي هيدروكينون و مشتقات 8،1-دي‌‌اكسو دكاهيدروآكريدين به كار رود. هم‌چنين با استفاده از اين كاتاليست انجام واكنش در زمان كوتاه‌تري صورت مي¬گيرد و منجر به خالص سازي آسان و توليد بازده بالايي از محصولات مي¬شود.

1401/01/28

Characterization and synthesis of new magnetic nanocomposite based on reduced graphene oxide aerogel and HKUST-1metal-organic framework and evaluation of its catalytic performance in multi-component reactions

3/9/2023 12:00:00 AM

According to the importance and exclusive development of nanomaterials based on graphene derivatives, formation of unique structures, their various functionalization processes, and remarkable features of metal-organic frameworks, in this research study, a new magnetic nanocomposite was designed and synthesized based on reduced graphene oxide aerogel and HKUST-1 metal-organic framework. In this research, First, graphene oxide was synthesized. Then, it was converted to reduced graphene oxide aerogel using hydrothermal method and conducting reduction techniques. In the next step, the synthesized reduced graphene oxide aerogel was magnetized by the in-situ preparation of Fe3O4 nanoparticles. Finally, the HKUST-1 particles were placed on the synthesized magnetic nanostructure by hydrothermal method. The physical and chemical characteristics of this new magnetic nanocomposite were evaluated using different spectral and analytical techniques including FT-IR, EDX, FE-SEM, XRD and VSM analyses. In Addition to this, its catalytic activity and performance was examined in symmetric and symmetric and unsymmetrical Hantzsch condensation reactions. Compared to conventional catalysts and reported research studies, this heterogeneous nanocatalyst with considerable magnetic property could be efficiently applied for one-pot synthesis of polyhydroquinoline and 1,8-dioxo-decahydroacridine derivatives. Besides, these mentioned reactions are conducted in a short time by using this magnetic nanocatalyst. As well as, a higher yield of products was obtained with simple purification process.

گرافن اكسايد , گرافن اكسايد كاهشي , چارچوب فلز-آلي HKUST-1 , واكنش چندجزئي , واكنش هانچ , مشتقات پلي هيدروكينون , مشتقات 8،1-دي‌اكسودكاهيدروآكريدين

Graphene oxide , Reduced graphene oxide , HKUST-1 metal-organic framework , Multicomponent reaction , Hantzsch reaction , Polyhydroquinoline derivatives , 1,8-dioxo decahydro acridine derivatives

Naghmeh Farzaneh

Dr. Mohammadreza Naimi-Jamal