30992

تهيه و شناسايي كامپوزيت‌ نقاط كوانتومي گرافن با چارچوب‌هاي فلز-آلي بر پايه آهن و بررسي عملكرد آن در تثبيت نوركاتاليزگري نيتروژن

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي معدني

1400

1402/12/20

رحمت اله رحيمي

ندارم

شيمي

در اين پايان نامه در قالب يك پژوهش نقاط كوانتومي گرافن به روش حلال گرمايي تهيه شد و سپس با چارچوب فلز-آلي برپايه آهن به شكل كامپوزيت درآمد و خواص نوركاتاليزگري آنها در جهت تثبيت نيتروژن مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا نقاط كوانتومي گرافن به روش حلال گرمايي تهيه شد و سپس با پيش ماده هاي چارچوب فلز-آلي بر پايه آهن در محيط واكنش قرار گرفت و كامپوزيت GQD/MOF-235 حاصل گرديد. نوركاتاليزگر تهيه شده توسط روش‌هاي مختلفي از جمله پراش پرتو ايكس، طيف سنجي زيرقرمز، طيف سنجي فرابنفش، تخلخل سنجي، تفرق نور پويا، ميكروسكوپ نيروي اتمي، مورد شناسايي قرار گرفت. با توجه به تجزيه و تحليل ساختاري و نوري صورت پذيرفته، مشخص شد كه بازتركيبي حامل‌هاي بار، كاهش يافته و در نتيجه عملكرد نوركاتاليزگري ساختار در تثبيت نيتروژن افزايش يافته است. در ادامه با انجام آزمايش¬هاي نوركاتاليزگري مربوط به تثبيت نيتروژن مشخص شد كه افزودن نقاط كوانتومي گرافن به چارچوب فلز-آلي بر پايه آهن به دليل انتقال بار سريع اين مواد سبب پايداري نوري چارچوب فلز-آلي برپايه آهن خواهد شد. ساختار GQD/MOF-235 در مدت زمان يك و نيم ساعت به.g-1.h-1 µmol56/51 آمونياك توليد كند كه نسبت به هر يك از اجزاي خالص عملكرد بهتري از خود نشان مي¬دهد.

1403/04/10

Preparation and characterization of graphene quantum dots composite with metal-organic frameworks based on iron and investigating its performance photocatalytic nitrogen fixation

1/1/1900 12:00:00 AM

In this study, in the form of a research, graphene quantum dots were prepared by thermal solvent method, and then they were made into a composite with an iron-based metal-organic framework, and their photocatalytic properties were studied for nitrogen fixation. First, graphene quantum dots were prepared by thermal solvent method and then they were placed in the reaction medium with iron-based metal-organic framework, and the GQD/MOF-235 composite was obtained. The prepared photocatalyst was characterized by XRD, IR, BET, DLS, AFM and UV–vis. According to the structural and optical analysis, it was found that the recombination of charge carriers has decreased and as a result, the photocatalytic performance of the structure has increased in nitrogen fixation. Further, by carrying out photocatalytic experiments related to nitrogen fixation, it was found that adding graphene quantum dots to iron-based metal-organic framework will cause the light stability of the iron-based metal-organic framework due to the fast charge transfer of these materials. The structure of GQD/MOF-235 produces 51.56 µmol of ammonia in a period of 75 min, which shows a better performance than any of the pure components.

نقاط كوانتومي , چارچوب هاي فلز-آلي , نوركاتاليزگر , ساختارهاي ناهمگن , كاتاليزگر ناهمگن , تثبيت نيتروژن

quantum dots , metal-organic frameworks , Photocatalyst , Heterogeneous structure , heterogeneous catalyst , nitrogen fixation

Nadiye Rostami

Dr. Rahmatollah Rahimi