33125

سنتز و شناسايي ارگانوسيليكاي متناوب الي حاوي تريمر آنيلين و بررسي خاصيت جذب كربن دي اكسيد

كارشناسي ارشد

نانو شيمي

1403

1403/12/06

محمد قربان دكامين

ندارم

دانشكده شيمي

چكيده از ابتداي انقلاب صنعتي افزايش استثنايي در ميزان آلودگي حاصل از تاسيسات صنعتي وجود داشته است كه عمدتاً در اثر سوزاندن سوخت‌هاي فسيلي (زغال سنگ، نفت خام و گاز طبيعي) بوده است و همين موضوع باعث ايجاد آلاينده‌هاي متعددي از جمله اكسيدهاي نيتروژن (NOX)، اكسيدهاي گوگرد (SOX)، سرب (Pb)، كربن دي اكسيد (2CO) و ...شده است. اما در اين بين در سال‌هاي اخير به دليل افزايش قابل توجه ميزان غلظت كربن دي‌اكسيد كه يكي از اصلي‌ترين گازهاي گلخانه است نگراني‌هاي جدي به وجود آمده است به طوري كه در سال 2020 مقدار غلظت اين گاز در اتمسفر بهppm 414كه بالاترين ميزان ممكن بوده است، رسيد. با وجود اين كه غلظت بالاي 2CO مي‌تواند مضر باشد ولي جذب و استفاده از اين گاز يكي از اميدوار كننده‌ترين استراتژي‌هايي است كه براي كاهش انتشار 2CO و استفاده از منابع تجديد پذير وجود دارد به طوري كه جذب اين گاز مي تواندكاربرد هاي مختلفي را داشته باشد از جمله براي توليد مواد شيميايي با ارزش افزوده و محصولات متنوعي نظير متانول، متان، كربنات‌هاي حلقوي، اوره، اسيد و... در حال حاضر انواع مختلفي از مواد براي ايجاد پيوندهاي مناسب جذب با 2CO مورد مطالعه قرار مي‌گيرد مانند: كربن فعال، زئوليت‌ها، اكسيدهاي فلزي، چارچوب¬‌هاي الي فلزي (MOF)، مواد بر پايه آمين‌ها و سيليكاهاي مزوپر (PMO)در اين بين براي غلبه بر مشكلات آمين‌هاي مايع معمولي مطالعات جديدي براي سنتز جاذب‌هاي جامد اصلاح شده توسط آمين‌¬ها صورت گرفت. از آن جايي كه 2CO يك گاز است و واكنش آن در فاز محلول نياز به عبور از يك سد انرژي بالا دارد بنابراين جذب 2CO توسط جامدات مورد توجه قرار گرفته است و از همين رو نانو موادي كه داراي تخلخل هستند براي جذب 2CO بسيار مناسب است. از همين رو سيليكاهاي متخلخل و ارگانو سيليكاهاي مزو متخلخل جاذب‌هاي جامد مورد توجه اي بوده‌اند كه براي جذب 2CO آن‌ها را توسط تركيب غني از آمين اصلاح كرده‌اند. اصلاح جاذب‌هاي سيليكايي متخلخل توسط گروه‌هاي آمين داراي چند مزيت است از جمله سنتز راحت و هزينه كم ولي با اين وجود ضعف اين تكنيك مربوط به آمين‌هايي است كه در سطح جامدات متخلخل قرار مي‌گيرند نه در داخل منافذ آن‌ها كه اين موضوع مي‌تواند شرايط بهينه براي جذب 2CO را تحت تاثير قرار دهد. به همين منظور جهت افزايش جذب 2CO از پل‌هاي آلي حاوي بخش‌هاي آنيليني، استفاده خواهد شد كه پلي ارگانوسيليكا مزومتخلخل حاوي تريمر آنيلين و 3- كلروپروپيل تري متوكسي سيلان داراي مساحت سطحي 76/244 مترمربع بر گرم مي‌باشد و ميزان ظرفيت جذب كربن دياكسيد آن با توجه به ايزوترم جذب آن 408/1 ميلي مول بر گرم سنتز شد.

1403/12/14

Synthesis and Characterization of Periodic Mesoporous Organosilica Containing Aniline Trimer and Investigation of Its Carbon Dioxide Adsorption Properties

2/24/2026 12:00:00 AM

Since the beginning of the Industrial Revolution, there has been an exceptional increase in pollution levels caused by industrial facilities, primarily due to the burning of fossil fuels (coal, crude oil, and natural gas). This has led to the generation of numerous pollutants, including nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), lead (Pb), carbon dioxide (CO₂), and others. However, in recent years, serious concerns have arisen due to the significant increase in CO₂ concentration, which is one of the primary greenhouse gases. In 2020, the concentration of this gas in the atmosphere reached 414 ppm, the highest recorded level. Although high concentrations of CO₂ can be harmful, its capture and utilization represent one of the most promising strategies for reducing CO₂ emissions and utilizing renewable resources. The adsorption of this gas has various applications, including the production of value-added chemicals and diverse products such as methanol, methane, cyclic carbonates, urea, acids, and more. Currently, various materials are being studied for their ability to form appropriate adsorption interactions with CO₂, including activated carbon, zeolites, metal oxides, metal-organic frameworks (MOFs), amine-based materials, and mesoporous silicas (PMOs). To overcome the challenges associated with conventional liquid amines, recent studies have focused on synthesizing solid adsorbents modified with amines. Since CO₂ is a gas and its reaction in the liquid phase requires overcoming a high energy barrier, CO₂ adsorption by solids has gained significant attention. Nanomaterials with porosity are particularly suitable for CO₂ adsorption. As a result, mesoporous silicas and periodic mesoporous organosilicas (PMOs) have been widely studied as solid adsorbents, with their adsorption properties enhanced by modification with amine-rich compounds [4]. The modification of porous silica adsorbents with amine groups offers several advantages, including ease of synthesis and low cost. However, a drawback of this technique is that the amines are often located on the surface of the porous solids rather than inside their pores, which can impact the optimal conditions for CO₂ adsorption. To enhance CO₂ adsorption, organic bridges containing aniline-based segments will be utilized.

كربن دي اكسيد - مواد مزوپروس ارگانو سيليكا – گاز كربن دي اكسيد- جذب گاز – تريمر آنيلين

Periodic Mesoporous Organosilica (PMO),Carbon Dioxide Gas,Gas Adsorption Aniline Trimer

fatemeh rezania

Dr. moein zangeneh