27276

تهيه و شناسايي كامپوزيت‌هاي چارچوب‌هاي فلز-آلي بر روي چارچوب‌هاي فلز-آلي و بررسي عملكرد اين تركيبات در كاهش فوتوكاتاليزگري كروم شش ظرفيتي

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي معدني

1399

1401/6/23

وحيد صفري فرد

شيمي

در اين پژوهش سعي بر آن بوده تا با استفاده از ويژگي‌هاي منحصر به فرد دو چارچوب مختلف فلز-آلي در يك ساختار واحد بتوانيم بطور همزمان از خصوصيات هر دو چارچوب در جهت بهبود عملكرد كاتاليزگري نوري بهره ببريم. به همين منظور، چهار چارچوب فلز-آلي از خانواده فلز سريم كه همگي انتقال بار خوبي از خود نشان مي‌دهند، در حضور چارچوب فلز-آلي CAU-1، كه مساحت سطح بسيار بالايي دارد، Ce-BDC-NH2، Ce-BDC، Ce-MOF-808، Ce-UiO-66 سنتز شدند كه حاصل آن، چهار ساختار جديد به نام هاي CAU-1/Ce-BDC-NH2، CAU-1/Ce-BDC، CAU-1/Ce-MOF-808، CAU-1/Ce-UiO-66 بود. اين ساختار‌ها توسط روش‌هاي مختلفي از جمله پراش اشعه ايكس پودري، طيف سنجي زيرقرمز، تخلخل سنجي، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني عبوري، مطالعات طيف سنجي فرابنفش، طيف سنجي نشر لومينسانس و طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي مورد شناسايي قرار گرفتند. از بين ساختارهاي سنتز شده، نانوكامپوزيت CAU-1/Ce-BDC بهترين عملكرد كاتاليزگري نوري را از خود نشان داده است (96% در مدت 75 دقيقه). هم افزايي ويژگي‌هاي دو چارچوب موجود در هر ساختار سبب شد تا شكاف نوار كم و مساحت سطحي مناسب را شاهد باشيم كه اين خود مسبب بهبود عملكرد واكنش كاهش نوركاتاليزگري كروم شش ظرفيتي زير تابش نور مرئي شد.

1401/08/17

Synthesis and characterization of MOF-on-MOF heterojunctions and investigating their efficiency in photocatalytic Cr(VI) reduction reaction

9/14/2023 12:00:00 AM

Ce-based metal-organic frameworks (Ce-MOFs) are known as excellent photocatalysts due to their high efficiency in charge transportation. Integration of this family with CAU-1, as a MOF which is benefiting from its ultra-high surface area, can remarkably enhance the properties of the structure. Here in this research, four new heterojunctions named CAU-1/Ce-BDC-NH2, CAU-1/Ce-UiO-66, CAU-1/Ce-MOF-808, and CAU-1/Ce-BDC are prepared using an innovative method and several characterization techniques were employed to study the structural features of the frameworks. Their high surface area and low bandgap energy seemed to be appropriate for catalytic applications. Therefore, CAU-1/Ce-BDC was chosen for the photocatalytic removal of Cr(VI), a dangerous heavy metal, from aqueous systems. According to the results, a 96% reduction of Cr(VI) to Cr(III) within 75 min was observed and the catalyst retained its stability after five runs of reaction under acidic conditions.

كاتاليزگر ناهمگن , چارچوب‌هاي فلز-آلي , كاهش كروم شش ظرفيتي , كاتاليزگر نوري

Heterojunction , MOF-on-MOF , Cr(VI) reduction , Photocatalyst

Moein Darabi

Dr. Safarifard