Skip to main content
SUPERVISOR
Amir Abdolmaleki,HOSSEIN TAVAKOL
امیر عبد الملکی (استاد راهنما) حسین توکل (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Reza Molavian Jazi
محمدرضا مولویان جزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Synthesis and characterization of novel poly(benzimidazole-amide)s derived from pyridine bis benzimidazole moiety and preparation of Ni and Co respective nanocomposites
In the first part of this project, 2,6-bis(5-amino-1H-benzimidazol-2-yl) pyridine as a novel diamine was prepared by reaction of pyridine-2,6-dicarboxylic acid and 1,2-phenylene diamine and was characterized by FT-IR, elemental analysis, 1 H-NMR and 13 C-NMR spectroscopic methods. Then some new poly(benzimidazole-amide)s (PBA)s were synthesized by condensation polymerization of corresponding diamine and different commercial diacids. Optimized conditions based on time and amount of triphenylphosphite were investigated for polymerization. Chemical structure of synthesized polymers were characterized by FT-IR, 1 H-NMR, elemental analysis, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The resulting PBAs exhibited good yields, high thermal stability and were soluble in polar aprotic organic solvent such as N,N -dimethyl acetamide (DMAc), N -methyl pyrolidone (NMP) and dimethyl sufoxide (DMSO). Due to existence of benzimidazole moieties in polymer’s structure, it is expected that the synthetic polymers tend to form complex with different metals. So in the next part of this project, the more soluble polymer, was used for preparing of novel PBA/Ni and PBA/Co nonocomposites. Corresponding nanocomposites were synthesized by formation of PBA/Ni 2+ and PBA/Co 2+ complexes then metal ions in structure of polymer were reduced to metal nanoparticles. Synthesized nanocomposites were characterized by FT-IR, TGA, XRD, FE-SEM and TEM. Morphological studies revealed that metal nanoparticles were dispersed in polymer matrix without any aggregation. Uniform dispersion of metal nanoparticles in polymer matrix make these nanocomposites good candidate for catalytic activation. So, in the third part of the project catalytic activity of corresponding nanocomposites were studied. PBA/Ni nanocomposite was used as catalyst in reduction of styrene with hydrazine (reaction was followed by gas chromatography (GC)). The results of reaction were compared with other similar works and showed good catalytic activity. PBA/Co nanocomposite also was used as catalyst in oxidation of ethyl benzene with tert-butyl hydro peroxide and was showed good catalytic activity in comparison with similar works.
در قسمت اول این پروژه ی تحقیقاتی دی آمین جدید 6،2-بیس (5-آمینو-1-هیدروژن-بنزایمیدازول-2-ایل) پیریدین، از واکنش بین پیریدین 6،2-دی کربوکسیلیک اسید و 2،1-فنیلن دی آمین، نیتره کردن ترکیب حاصل و سپس احیاء توسط هیدرازین تهیه شد و با روش های طیف سنجی FT-IR، 1 H-NMR و 13 C-NMR شناسایی شد. سپس یکسری پلی (بنزایمیدازول-آمید)های جدید حاوی گروه های بنزایمیدازول طی پلیمر شدن تراکمی منومر جدید 6،2-بیس (5-آمینو-1-هیدروژن-بنزایمیدازول-2-ایل) پیریدین و دی اسیدهای تجاری مختلف سنتز شد. تأثیر عوامل مختلف از قبیل زمان و مقدار تری فنیل فسفیت (عامل متراکم کننده) روی واکنش پلیمر شدن بررسی گردید و بهترین شرایط مورد استفاده قرار گرفت. ساختار شیمیایی پلیمرهای سنتزشده با روش‌های شناسایی از قبیلFT-IR ، 1 H-NMR ، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (TGA)، XRD و FE-SEM شناسایی ‌گردید. پلیمرهای سنتز شده دارای بازده و ویسکوزیته خوبی بوده و همچنین مقاومت حرارتی بالایی از خود نشان دادند. این پلیمرها حلالیت خوبی در حلالهای آلی قطبی بدون پروتون مانند N,N - دی متیل استامید، N - متیل پیرولیدون و دی متیل سولفوکسید نشان دادند. این پلیمرها به دلیل وجود گروه‌های بیس (بنزایمیدازول) حاوی پیریدین توانایی تشکیل کمپلکس با فلزات مختلف را دارند. با توجه به این ویژگی در بخش دوم این پروژه یکی از پلیمرهایی که حلالیت بهتری را نسبت به سایر پلیمرها نشان داده بود انتخاب شد و کمپلکس آن با فلزات کبالت و نیکل تهیه شد. سپس فلزات کمپلکس شده، در ساختار پلیمر احیا شد و نانوکامپوزیت های مربوطه تهیه شد. نانوکامپوزیت های تهیه شده با روش های شناسایی از قبیل FT-IR، TGA، XRD، FE-SEM، TEM، EDX و UV-Vis شناسایی شدند. نتایج مربوط به بررسی مورفولوژی نانوکامپوزیت ها تایید کردند که ذرات فلز با اندازه نانومتری و بدون هیچگونه تجمع در بستر پلیمر توزیع شده اند. این توزیع متناسب نانوذرات در بستر پلیمر باعث افزایش مساحت سطح فلز می شود که ویژگی بسیار مهمی در زمینه کاتالیست ها محسوب می شود و انتظار می رود که نانوکامپوزیت های تهیه شده توانایی کاتالیستی مناسبی داشته باشد. در بخش سوم این پروژه با توجه به این توزیع مناسب نانوذرات در بستر پلیمر فعالیت کاتالیستی این نانوکامپوزیت ها بررسی شد. نانوکامپوزت نیکل به عنوان کتالیست در واکنش احیا استایرن در حضور هیدرازین استفاده شد و پیشرفت واکنش توسط کروماتوگرافی گازی بررسی شد. نتایج حاصل از این واکنش با کارهای مشابه مقایسه شد و این مقایسه تایید کرد که نانوکامپوزیت مربوطه فعالیت کاتالیستی بسیار خوبی را نشان داد. نانوکامپوزیت کبالت نیز در واکنش اکسایش اتیل بنزن در حضور ترشیو بوتیل هیدرو پروکسید به عنوان کاتالیست مورد استفاده قرار گرفت. پیشرفت واکنش توسط کروماتوگرافی گازی بررسی شد و نتایج حاصل با نتایج کارهای مشابه مقایسه شد که این مقایسه عملکرد مناسب این نانوکامپوزیت را تایید کرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی