مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز، شناسایی و بررسی کاربردهای کاتالیزگری نانومواد هیبریدی حاوی پلی تنگستومتالات های [WM3(H2O)2(XW9O34)2]12- (M= X= Zn, Co)
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	پلی اکسومتالات های ساندویچی، هترو پلی اسید، Cr-MIL-101، Nd-TiO2، فوتوکاتالیزگر، سولفیدها، نانوهیبرید معدنی-آلی
چکیده	در این رساله، بر اساس اصول شیمی سبز، پلی اکسومتالات های نوع ساندویچی: K11H[(HOSnOH)3(PW9O34)2].20H2O، K9H5[(HOSnOH)3(SiW9O34)2].30H2O، K9(NH4)H2[(OCe)3(PW9O34)2].20H2O، Na12[WCo3(H2O)2(CoW9O34)2].25H2O و Na12[WZn3(H2O)2(ZnW9O34)2].46H2O با استفاده از روش های ساده، ارزان قیمت و مواد تجاری در دسترس سنتز شدند. همچنین، فرم اسیدی پلی اکسومتالات ساندویچی کبالت (H9Na3[WCo3(H2O)2(CoW9O34)2].37H2O) برای اولین بار توسط روش ساده تعویض کاتیونی به کمک رزین اسیدی تهیه شد. سپس، چندین کاتالیزگر جدید به کمک برهمکنش های الکتروستاتیک و اتصالات کووالانسی مابین پلی اکسومتالات های ساندویچی و بستر مورد نظر، تهیه شدند. نانو-کامپوزیت های جدیدی توسط قرار گرفتن پلی اکسومتالات های ساندویچی در حفرات چهارچوب فلز-آلی متخلخل ((Cr)MIL-101) توسط روش ساده تعویض آنیونی و تثبیت هترو پلی اسید ساندویچی کبالت بر روی سطح نانوهیبریدی از H6Cu2[PDA]6.5[GeW9Cu3O37].11H2O (PDA= p-phenylenediamine) و نانوذرات مغناطیسی GO/Fe3O4، تهیه شدند. تشکیل نانوکامپوزیت ها توسط روش های FT-IR، TGA، BET، SEM، EDX،VSM ،ICP و XRD پودری، تایید شدند. فعالیت کاتالیزگری نانو کامپوزیت ها در اکسایش سولفیدها، تشکیل پیوند C-C و واکنش سه جزیی مانیک مورد بررسی قرار گرفت. روشی ساده در جهت سنتز هیبرید معدنی-آلی جدیدی بر پایه پلی اکسومتالات ساندویچی قلع و لیگاند 2- آمینو پریدین گزارش شد و ساختار بلوری آن برای اولین بار توسط XRD تک بلور شناسایی شد. هیبرید معدنی-آلی (P2W18Sn3/2-AP)، به دلیل پایداری ساختاری، به عنوان کاتالیزگر در واکنش اکسایش انتخابی سولفید در حلال آب و در دمای اتاق مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، هیبرید معدنی-آلی با روش ساده بارورسازی روی نانو ذارت تیتانیوم دی اکسید دوپه شده با فلز نئودیمیوم (Nd-TiO2) بارگذاری شد. نانوکامپوزیت جدید Nd-TiO2@P2W18Sn3/2-AP به عنوان فوتوکاتالیزگری موثر و قابل بازیاب در تخریب رنگ متیلن بلو مورد استفاده قرار گرفت. در این نانو-کامپوزیت ها، پلی اکسومتالات های ساندویچی به عنوان گونه های فعال کاتالیزگری ایفای نقش می کنند. نتایج نشان می دهند که فعالیت کاتالیزگرهای ناهمگن بر پایه پلی اکسومتالات ها به صورت قابل توجهی افزایش یافته و کاتالیزگرها در محیط واکنش پایدار و به راحتی جداسازی و چندین بار بدون کاهش قابل ملاحظه فعالیت، مورد استفاده مجدد قرار گرفتند. نانوکامپوزیت های تهیه شده دارای مزیت های زیادی می باشند، از جمله: روش تهیه ساده، واکنشگرهای ارزان قیمت و پایدار، غیرسمی بودن، پایدار بودن در محیط واکنش، فعالیت و گزینش پذیری بالا، جداسازی آسان از مخلوط واکنش و قابلیت استفاده مجدد بدون کاهش قابل ملاحظه فعالیت. در نتیجه، رعایت اصول مورد نظر شیمی سبز مانند دوستدار محیط زیست بودن و به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی، سنتز و به کارگیری کاتالیزگرهای جدید را قابل قبول کرده است.
پژوهشگران	فرزاد نیک پور (استاد مشاور)، الهام ناصری (دانشجو)، روشن خوشنوازی (استاد راهنما)