30432

تهيه نانوكامپوزيت مغناطيسي Fe3O4@C-TiO2 از چهارچوب فلز-آلي و بررسي اثر اصلاح سطح آن با پورفيرين بر خاصيت جذب آن

كارشناسي ارشد

شيمي معدني

1400

1402/6/29

دكتررحمت اله رحيمي و دكتر محبوبه رباني

شيمي

در اين پروژه، ابتدا نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 با استفاده از روش هيدروترمال تهيه شد. سپس تركيب چارچوب آلي-فلزي MIL-125 با نسبت مولي 1:1 سنتز شد. هدف از اين اقدام سنتز يك تركيب هسته-پوسته بود كه داراي خاصيت جذب بالاي باشد. علاوه بر اين، به دليل وجود خاصيت مغناطيسي در اين تركيب هسته-پوسته مي-توان آن را به¬راحتي از محيط واكنش جدا نموده و مجددا مورد استفاده قرار داد. در مرحله¬ي بعد تركيب پورفيريني تتراكيس(4- كربوكسي فنيل)پورفيرين (TCPP) به تركيب هسته-پوسته اضافه شد و تركيب نهايي FTP نامگذاري گرديد. هدف اين كار بهبود ميزان بازدهي فرآيند جذب بود زيرا تركيبات پورفيريني به¬دليل حفره¬دار بودن مي¬توانند به بهبود بازدهي واكنش كمك كنند به¬منظور اثبات تشكيل ساختار هسته-پوسته از آناليز TEM استفاده شد و تشكيل ساختار مورد نظر به-خوبي مشخص گرديد. همچنين، به منظور بررسي ميزان قابليت جذب تركيب FTP از آناليز BET استفاده شد و نتايج بدست آمده نشان داد كه تركيب مورد نظر داراي مساحت سطح m2/g 78/172 است و مي تواند به عنوان يك جاذب قوي عمل كند. با بررسي خاصيت جذب اين ماده، مشخص شد كه اين تركيب توانايي آن را دارد تا محلول متيلن بلو با غلظت اوليه ppm 10 را در زمان 15 دقيقه بي¬رنگ كند. در ادامه، واكنش حذف رنگدانه¬ي متيلن آبي از محيط واكنش در غلظت 20 ميلي گرم در ليتر انجام شد و نتايج حاصل شده نشان داد كه تركيب جاذب FTP مي¬تواند آلاينده را با بازدهي 90% در مدت زمان 15 دقيقه حذف نمايد. همچنين، آزمايش¬هاي مربوط به حذف آلاينده در مورد آلاينده¬ي آلي 4-نيتروفنول هم انجام شد. در مورد اين آلاينده نيز حذف 100 درصدي آن در غلظت ppm 10 و مدت زمان 15 دقيقه را شاهد بوديم. اما آزمايش¬هاي انجام شده در غلظت ppm 20 نشان داد كه نانوكامپوزيت FTP قدر به حذف 69% از آلاينده در همان مدت زمان است.

1402/10/25

Preparation of Magnetic Nanocomposite of Fe3O4@C-TiO2 from organic-metal ramework and investigating the effect of its surface modification with porphyrin on its absorption properties

1/1/1900 12:00:00 AM

In this project, Fe3O4 magnetic nanoparticles were prepared using hydrothermal method. Then the organic-metallic compound MIL-125 was synthesized with a molar ratio of 1:1. The aim of this action was to synthesize a core-shell composite that has high absorption properties. In addition, due to the presence of magnetic properties in this core-shell combination, it can be easily separated from the reaction medium and reused. In the next step, tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin (TCPP) was added to the core-shell composition and the final name became FTP. The purpose of this work was to improve the efficiency of the absorption process because porphyrinic compounds help to improve the efficiency of the reaction due to their porosity. It was found. Also, in order to increase the absorption capacity of FTP compound, BET analysis was used and the results showed that the desired compound has a surface area of 172.78 m2/g and can act as a strong absorbent. By examining the absorption property of this substance, it is determined that this compound will make it colorless to methylene aqueous solution with the production of 10 ml g/liter in 15 minutes. Next, the reaction to remove methylene blue pigment from the reaction medium was carried out at 20 mg/L, and the results showed that a combination of FTP can remove Alande with 90% efficiency in 15 minutes. Also, tests related to the removal of the pollutant were also carried out in the case of the causal pollutant 4-nitrophenol. In the case of this pollutant, we saw 100% removal at 10 ppm and a duration of 15 minutes. But the tests performed at 20 ppm showed that the FTP nanocomposite is able to remove 68% of the pollutant in the same period of time.

هسته پوسته .پورفيرين.جاذب.نانوذرات مغناطيسي.چهارچوب الي فلزي

core-shell.porphryn.absorption.magnetic nanopartical organic metal framework

shahin bakhshandeh por

dr rahmatolah rahimi -dr mahbobe rabani