• شماره ركورد
    31969
  • پديد آورنده

    محدثه سجادي

  • عنوان
    سنتز، واكنش‌پذيري و كاربرد تترازول‌ها در تهيه (نانو)ساختارهاي جديد جهت جذب CO2، توليد هيدروژن و HMF
  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    شيمي آلي
  • سال تحصيل
    1398
  • تاريخ دفاع
    1403/08/27
  • استاد راهنما
    دكتر حسين غفوري، دكتر محمود نصراله‌زاده
  • استاد مشاور
    دكتر علي غفاري‌نژاد، دكتر احد قائمي
  • دانشكده
    شيمي
  • چكيده
    در اين تحقيق، سنتز (نانو)ساختارهايي مؤثر، جديد و ناهمگن بر پايه ليگاندهاي تترازول و تركيبات متخلخل و كاربرد آن‌ها در سنتز تترازول¬ها، جذب كربن‌دي‌اكسيد (CO2)، تهيه 5-هيدروكسي متيل فورفورال (HMF)، توليد و آزادسازي هيدروژن (HER) مورد بررسي قرار گرفته است. در بخش اول، از سياناميدها و آريل‌هاليدها به عنوان يك ماده موثر در سنتز انواع تترازول‌ها استفاده شده است و واكنش‌پذيري آن‌ها در واكنش‌هاي آلي مورد بررسي قرار گرفت. همچنين واكنش‌پذيري تترازول‌ها بر پايه ليگنين به عنوان كاتاليست مايع يوني اسيدي در سنتز HMF مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثير پارامترهاي مختلف از جمله زمان و ميزان مايع يوني اسيدي بر پايه تترازول استفاده شده در توليد HMF بررسي ‌شد. در بخش دوم، الكتروكاتاليست‌هاي بر پايه تترازول بر روي زيرلايه‌هاي خمير كربن تهيه شد و از آن‌ها به عنوان الكترود كار براي توليد هيدروژن استفاده شد. همچنين، از طريق الكتروشيميايي، چارچوب‌هاي فلز-آلي (MOF) تترازول بر روي فوم نيكل سنتز شدند و براي توليد هيدروژن به كار برده شدند. تأثير چند عامل مهم در سنتز الكتروشيميايي از جمله زمان و ميزان اعمال ولتاژ به كار رفته مورد بررسي قرار گرفت. آزمون‌هاي مختلف الكتروشيميايي جهت سنجش فعاليت و پايداري الكتروكاتاليست‌ها توسط ولتامتري روبش خطي، ولتامتري چرخه‌اي، منحني پلاريزاسيون تافل، امپدانس وكرنوپتانسيومتري در الكتروليت‌هاي مختلف اسيدي و بازي مورد ارزيابي قرار گرفت. در بخش سوم، جذب سطحي گاز CO2 توسط جاذب بر پايه پليمر به ترتيب با استفاده از آمينوتترازول و بيس‌تترازول در يك راكتور ناپيوسته صورت گرفت. تأثير شرايط مختلف عملياتي همچون دما، فشار و ميزان تترازول استفاده شده در اصلاح جاذب بر فرآيند جذب سطحي نيز بررسي ‌شد. براي بهينه‌سازي شرايط از روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. با مدل‌سازي ايزوترمي، سينتيكي و ترموديناميكي در نرم‌افزار متلب و مقايسه بين داده‌هاي تجربي حاصل با داده‌هاي مدل‌هاي موجود، رفتار فرآيند جذب براي نزديكي به مدل ايده‌آل مشخص گرديد. بر اساس نتايج اين مطالعه، (الكترو)كاتاليست‌ها و جاذب‌هاي تهيه شده بر پايه تترازول كارايي خوبي براي كاربردهاي هر سه كاربرد كاتاليستي، الكتروكاتاليستي و جذب دارند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/11/13
  • عنوان به انگليسي
    Synthesis, reactivity and application of tetrazoles in the preparation of new (nano)structures for CO2 capture, hydrogen and HMF production
  • تاريخ بهره برداري
    11/17/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محدثه سجادي

  • چكيده به لاتين
    In this research, the synthesis of effective, new and heterogeneous (nano)structures based on tetrazole ligands and porous compounds and their application in the synthesis of tetrazoles, absorption of carbon dioxide (CO2), preparation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF), production and hydrogen release (HER) have been investigated. In the first part, cyanamides and aryl halides have been used as an effective substance in the synthesis of various tetrazoles and the reactivity of tetrazole in organic reactions was investigated. Also, the reactivity of lignin-based tetrazoles as an acidic ionic liquid catalyst in the synthesis of HMF has been studied. The effect of different parameters including time and amount of acidic ionic liquid based on tetrazole used in HMF production was investigated. In the second part, tetrazole-based electrocatalysts were prepared on carbon paste substrates and used as working electrodes for hydrogen production. Also, metal-organic frameworks (MOF) of tetrazole were synthesized on nickel foam through electrochemical and used for hydrogen production. The effect of several important factors in electrochemical synthesis, including the time and amount of applied voltage, was investigated. Different electrochemical tests to measure the activity and stability of electrocatalysts were eva‎luated by linear scan voltammetry, cyclic voltammetry, Tafel polarization curve, impedance and chronopotentiometry in different acidic and basic electrolytes. In the third part, surface absorption of CO2 gas by polymer and MOF-based adsorbents was done using aminotetrazole and bistetrazole respectively in a discontinuous reactor. The effect of different operational conditions such as temperature, pressure and the amount of tetrazole used in the adsorbent modification on the surface absorption process was also investigated. Response surface method (RSM) was used to optimize the conditions. By isotherm, kinetic and thermodynamic modeling in MATLAB software and comparing the obtained data with the data of existing models, the behavior of the absorption process was determined to be close to the ideal model. Based on the results of this study, (electro)catalysts and adsorbents prepared based on tetrazole have good performance for all three catalytic, electrocatalytic and adsorption applications.
  • كليدواژه هاي فارسي
    تترازول , نانوكاتاليست , (بيو)پليمر , كربن‌دي‌اكسيد , جاذب , (الكترو)كاتاليست , توليد هيدروژن , الكتروسنتز
  • كليدواژه هاي لاتين
    Tetrazole , Nanocatalyst , (Bio)polymer , Carbon dioxide , Adsorbent , (Electro)catalyst , Hydrogen production , Electrosynthesis
  • Author
    Mohaddeseh Sajjadi
  • SuperVisor
    Dr. Hossein Ghafuri, Dr. Mahmoud Nasrollahzadeh