سجاد محبی

پایان نامهی حاضر بر روی بررسی و سنتز نانو فوتوکاتالیزگرهای ناهمگن مغناطیسی فریت آهن و کبالت و عملکرد آن ها در واکنش های آلی متمرکز شده است. در این راستا نانو فوتوکاتالیزگرهایی با استفاده از روش های مختلف از جمله ماکروویو، هیدروترمال و واکنش رسوب دهی سنتز شد. نانوفوتوکاتالیزگرهای تهیه شده با استفاده از آنالیزهای XRD، FTIR،FESEM TEM ،Uv-Vis ،BET ،EDX ،VSM ،DRS ،XPS وPL شناسایی و در اکسایش الکل های آروماتیک نوع اول تحت نور مرئی در حضور اکسنده های مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. نانوفوتوکاتالیزگرهای سنتز شده در این پایان نامه شامل CoFe2O4، ZnFe2O4، CoFe2O4/Ag/Ag2WO4، CoFe2O4/Ag2MoO4، ZnTCPP-TiO2@CoFe2O4 می باشند. فریت های کبالت و روی ( CoFe2O4و ZnFe2O4) که به روش استفاده از اشعه ی ماکروویو سنتز شده اند کارایی نسبتاً خوبی در تخریب رنگ های آلی مانند متیلن بلو و رودآمین ب در حضور امواج اولتراسونیک از خود نشان دادند. این نانوکاتالیزگرها بازده ی واکنش های کاتالیزی را تا بالای 90 درصد در حضور آب اکسیژنه و امواج اولتراسونیک افزایش داده اند. در بخش بعدی کار، کارایی نانوساختار ZnTCPP-TiO2@CoFe2O4 در معرض تابش نور مرئی در واکنش اکسایش الکل های آروماتیک بررسی شد. نانو هیبرید به دست آمده از واکنش Zn-meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphyrin (ZnTCPP) و نانوکامپوزیت TiO2@CoFe2O4 به دست آمده است. نانو ساختارهای به دست آمده CoFe2O4، TiO2@CoFe2O4 و ZnTCPP-TiO2@CoFe2O4 نیز در واکنش تبدیل الکل های آروماتیک به آلدئیدهای مربوط با استفاده از لامپ رشته ای تنگستن و در حضور آب اکسیژنه به عنوان اکسنده مورد استفاده قرار گرفته اند. استفاده از نانو هیبریدهای آلی-معدنی بازده ی واکنش را در مدت زمان دو ساعت تا 87 درصد و گزینش پذیری را تا 99% افزایش داده اند. دربخشی دیگر از کار رفتارهای نانو فوتوکاتالیزگرهای CoFe2O4/Ag/Ag2WO4 در اکسایش الکل های آروماتیک طی فرآیند رزونانس پلاسمون سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. در حالی که این واکنش در حضور نانوذرات CoFe2O4/Ag2MoO4 از طریق مکانیسمی کاملا متفاوت انجام می شود. بازده ی واکنش تبدیل الکل های آروماتیک به آلدئیدهای مربوط با استفاده از نانوفوتوکاتالیزگرهای فوق تحت لامپ رشته ای تنگستن و در حضور آب اکسیژنه به عنوان اکسنده به بیشتر از 85 درصد در مدت زمان 30 دقیقه رسیده است. در تمامی واکنش های ذکرشده، پارامترهای اکسنده، مقدار کاتالیزگر و نوع حلال به عنوان عوامل مهمی در پیشرفت واکنش های اکسایشی مورد بررسی قرار گرفته اند. هم چنین تمامی کاتالیزگرهای مذکور به راحتی و با استفاده از یک آهنربا از مخلوط واکنش قابل جداسازی بوده و پس از حداقل پنج مرتبه واکنش و شستشو، بدون کاهش محسوسی در بازده ی واکنش ها، مجدداً قابل استفاده بوده اند.