Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Mehran Ghiaci
حسین فرخ پور (استاد مشاور) مهران غیاثی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fahime Nezampour meymandi
فهیمه نظامپورمیمندی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1392
Two dicationic ionic liquids, 3,3'-(1,4-phenylene bis(methylene))bis(1-methyl-1 H -imidazol-3-ium) bromide and 3,3'-(butane-1,4-diyl)bis(1-methyl-1 H -imidazol-3-ium) bromide were synthesized and named as DIL-A and DIL-L, respectively. In addition, two molecular sieves MCM-41 and Al-MCM-41 were prepared. This thesis is based on these precursors contains three projects. (I) Four dicationic ionic liquids (DIL)/heteropoly acid (HPA) composites were prepared and used for oxidation of cyclohexene with molecular oxygen in the absence of the solvent. To achieve a modified structure of the composites, semi-empirical calculations were used. All effective parameters on the reaction such as temperature, oxygen pressure, time, amount of catalyst and types of both HPA and DIL were investigated. The maximum conversion (96%) belonged to DIL-L/ tungstophosphoric acid (DIL-L/W) catalyst, and maximum selectivity (86%) was attributed to cyclohexene-1-one. (II) A DIL-A-based palladium- N -heterocyclic carbene complex (NHC-Pd) was synthesized and heterogenized using TiO 2 matrix. The NHC-Pd@TiO 2 catalyst was insoluble in water. It was employed in the Suzuki-Miyaura coupling reaction involving aryl halides with phenylboronic acid, potassium carbonate, and H 2 O/EtOH as the solvent. (III ) Two molecular sieves, MCM-41 and Al-MCM-41, were synthesized and modified with activated carbon and graphitic carbon nitride. Adsorption of nitrobenzene (NB) from aqueous solution onto mesoporous silica materials, i.e., pyrolyzed MCM-41 (Si-C), pyrolyzed Al-MCM-41 (Al-C), MCM-41 containing g-C 3 N 4 (Si-C 3 ) and Al-MCM-41 containing g-C 3 N 4 (Al-C 3 ) was investigated. The maximum adsorption capacity of sorbents belonged to Al-C (243.9 mg/g). It is noticeable that structural characterization of the precursors, composites, and adsorbents was carried out by different techniques such as ICP, FT-IR, 1 H { 13 C} NMR, BET, TGA, XRD, XPS, TEM, FESEM and EDX-Map. GC and GC-MS analysis was conducted to determine the products and their amounts.
رساله پیش رو به‌طور کلی بر پایه مایع ‌یونی دو‌کاتیونی (DIL) و غربال‌‌های مولکولی MCM-41 و Al-MCM-41 می‌باشد. دو مایع یونی تهیه شده یکی با نام 3،?3-(4،1-فنیلن‌بیس(متیلن))بیس(1-متیل- H 1-ایمیدازول-3-یوم) ‌برمید (معرفی‌شده با نماد DIL-A) و دیگری با نام 3،?3-(بوتان-4،1-‌دی‌ایل)بیس(1-متیل- H 1-ایمیدازول-3-یوم) ‌‌برمید (معرفی‌شده با نماد DIL-L) تهیه شده است. این رساله به 3 بخش تقسیم می‌شود. در بخش اول، اکسایش سیکلوهگزن مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، کامپوزیت‌های مایع ‌یونی دوکاتیونی/هتروپلی اسید تهیه شد. مایع‌های یونی طراحی‌شده بر پایه متیل‌ایمیدازولیوم بوده و تنگستوفسفریک اسید و مولیبدوفسفوریک اسید، دو هتروپلی اسیدی هستند که برای تهیه این کامپوزیت‌ها استفاده شدند. ضمن شناسایی این کاتالیست‌ها با آنالیزهای گوناگون،‌ به منظور درک روشن‌تر از نحوه قرار گرفتن مایع یونی و هتروپلی اسید در کنار یکدیگر، از مطالعه‌ نظری با نرم‌افزار گوسین استفاده شد و بدین ترتیب ساختارهای بهینه کامپوزیت حاصل گردید. پس از حصول اطمینان از تهیه کامپوزیت‌های مایع ‌یونی دوکاتیونی/هتروپلی اسید، فعالیت کاتالیتیکی آن‌ها در اکسایش سیکلوهگزن در حضور اکسیژن مولکولی بررسی شد. تمام عوامل موثر بر واکنش مانند دما، فشار اکسیژن، زمان، مقدار کاتالیست، نوع هتروپلی اسید و مایع یونی دوکاتیونی مورد مطالعه قرار گرفت. درنهایت از بین 4 کامپوزیت تهیه شده، بیشترین درصد‌تبدیل (96%) در حضور کامپوزیت DIL-L/ تنگستوفسفریک اسید (DIL-L/W) به‌دست آمد که در شرایط بدون حلال، بالاترین گزینش‌پذیری (86%) را نسبت به فرآورده سیکلوهگزن-1-اُن نشان داد. در بخش دوم، هدف طراحی کاتالیست ناهمگن با قابلیت استفاده در محیط آبی و بررسی فعالیت کاتالیتیکی آن در واکنش جفت‌شدن کربن-کربن سوزوکی-میائورا است. بدین منظور از مایع ‌یونی دو‌کاتیونی DIL-A به عنوان لیگاند استفاده نموده و در حضور پالادیم استات، کاربن N -هتروسیکل-پالادیم تشکیل شد. کمپلکــــس تهیه شده (NHC-Pd) یه‌صورت همگن عمل کرده و در محیط آبی حل شد. برای برطرف نمودن این مشکــــل، کمـــپلکس NHC-Pd را با شبکه تیتانیم‌ دی‌اکسید پوشش داده و از حالت همگن به شکل ناهمگن در آمد. ضمن شناسایی کاتالیست ناهمگن NHC-Pd@TiO 2 با آنالیزهای‌ گوناگون، از آن برای واکنش جفت‌شدن آریــل ‌هالیدها با فنــیل‌بورونیک ‌اسید در حضور باز پتاسیم کربنات و حلال (آب/اتانول)، به‌منظور تهیه مشتق‌های مختلف بی‌فنیل استفاده شد. در بخش سوم، غربال‌های مولکـولی بر پایه ســیلیکا، یکـی دارای شبکه سیلیکون دی‌اکسید (SiO 2 ) تنـها و دیـگری به‌صــورت آلومینوسیلیکات، یعنی ترکیبـی از SiO 2 و آلومینـــیوم اکسید (Al 2 O 3 ) تهیه شد که به ترتـــیب با نماد MCM-41 و Al-MCM-41 معرفــی شده‌اند. از پیرولـیز، کــلسینه و در نهایــت اصلاح نمـودن غربال‌هــای مولکولی، 4 جــاذب شامل کربن فــعال و کربن ‌نیترید گرافیتــی تثبیت ‌شده در بستــر سیلیـکا طراحـی گردید. جاذب‌های تهیه شده (Si-C، Si-C 3 ، Al-C و Al-C 3 )، در فرآینــد حذف آلاینده آلی نیتروبنزن از محیط آبی مورد اســـتفاده قرار گرفتند. از بین این جاذب‌ها، کربن فعال تثبیت ‌شده در غربال مولکولی Al-MCM-41 (Al-C)، بیـــشترین مقدار جذب نیتروبنزن (244 میلی‌گرم بر گرم) را به همراه داشت. به‌منظور شناسایی پیش‌ماده‌ها، کامپوزیت‌ها و جاذب‌های طراحی شده در این رساله، از آنالیزهای‌ ICP، FT-IR، 1 H { 13 C} NMR، BET، TGA،XRD ، TEM، XPS، FESEM و EDX-Map استـــفاده شد. همچنین شناســایی فرآورده‌ها از طریق آنالیز GC و GC-MS انجام شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی