کاهش نیتروآروماتیک ها به آمینو آروماتیک های مربوطه در حضور کاتالیست هتروژن Pd-Pt/m-GO و هیدروژناسیون فنول با کاتالیست Au-Pd/Meso-TiO2@TiO2 در فاز مایع

SUPERVISOR
Mohammad Dinari,Mehran Ghiaci
محمد دیناری (استاد مشاور) مهران غیاثی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hossein Salahshournia
حسین سلحشورنیا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1393

TITLE

Pd-Pt/modified GO as an Heterogeneous Catalyst for the Reduction of Nitroaromatic Compounds to amino aromatic compounds and Liquid-Phase Hydrogenation of Phenol Over Au-Pd/Meso-TiO2@TiO2 Catalyst
In the first work, different nitroaromatic compounds were successfully reduced to their corresponding aromatic amines with excellent conversion and selectivity in methanol by using Pd-Pt nanoparticles immobilized on the modified grapheme oxide ( m -GO) and hydrogen as the reducing source. In the second work, phenol was successfully and completely converted by hydrogen gas as a reducing agent to cyclohexanone and cyclohexanol. It is possible to consider the contribution of this transformation to the optimal conditions for cyclohexane almost 100%. This reaction was carried out in the presence of Au-Pd/Meso-TiO 2 @TiO 2 as a new and effective catalyst in dichloromethane solvent.
در پژوهش اول کاربرد کاتالیست Pd-Pt/m-GO در کاهش ترکیبات نیتروآروماتیک و تبدیل آنها به ترکیبات آمینوآروماتیک مربوطه با گاز هیدروژن بررسی گردیده است. بطور کلی ارائه روش موثر و کارآمد برای کاهش ترکیبات نیترو آروماتیک و تبدیل آنها به حد واسط¬های آمینی پرکاربرد از قبیل متاتولوئن دی آمین و آنیلین موضوع اصلی این پژوهش به شمار می¬آید. در پروژه اول با سنتز یک کاتالیست هتروژن موثر و گزینش¬پذیر و قابل ¬بازیافت، در مدت زمان کوتاه و با بازده بالا ترکیبات آمینی مختلف از طریق کاهش ترکیبات نیترو آروماتیک در حضور گاز هیدروژن به عنوان یک منبع هیدروژن خوب، تهیه گردیدند. از جمله دستاوردهای مهم این پروژه می¬توان به گزینش پذیری واکنش در حضور این کاتالیست اشاره داشت و از آن مهمتر قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از کاتالیست می-باشد که این موضوع یک مزیت بسیار مهم در زمینه کاتالیست¬های هتروژن به شمار می¬¬آید. بستر استفاده شده در سنتز کاتالیست یعنی گرافن اکساید اصلاح شده با تولوئن دی ایزوسیانات (m-GO) با بسترهای گرافن اکساید و کربن فعال مقایسه شد و نتایج به دست آمده نشان دهنده بازدهی بالاتر کاتالیست Pd-Pt/m-GO در مقایسه با کاتالیست Pd-Pt/GO دارد. از طرفی برای اثبات اثر هم افزایی فلزات پالادیم و پلاتین در ساختار کاتالیست سنتز شده، کاتالیست¬های تک فلزی از پالادیم و پلاتین در شرایط مشابه سنتز شد و نتایج بدست آمده بیانگر فعالیت بهتر کاتالیست دو فلزی در مقایسه با کاتالیست¬های تک فلزی در این واکنش را دارد. آنالیزهای مختلفی برای شناسایی و بررسی کاتالیست مربوطه مانند FTIR, XPS,TEM, FE-SEM, EDS, RAMAN, XRD, BET انجام شد. هدف از پژوهش دوم استفاده از کاتالیست هتروژن Au-Pd/Meso-TiO2@TiO2، جهت تبدیل فنول به سیلکوهگزانون است. روش صنعتی تهیه سیکلوهگزانون به دو صورت می¬باشد یا بصورت اکسیداسیون سیکلوهگزانول یا بصورت هیدروژناسیون فنول که در این پروژه از طریق هیدروژناسیون فنول در فاز مایع با گاز هیدروژن در حضور کاتالیست سنتز شده محصولات مربوطه به دست آمده است. در بسیاری از گزارش¬های انجام شده در زمینه هیدروژناسیون فنول محصولات جانبی مختلفی حاصل شده است در حالی که در این پروژه با استفاده از کاتالیست سنتز شده، فنول با گزینش پذیری بالا به سیکلوهگزانون تبدیل شد و از ایجاد محصولات جانبی جلوگیری شد. از جمله مزایای بسیار مهم این کاتالیست قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از آن را می¬توان اشاره داشت که در مرتبه¬های متوالی، کاتالیست همچنان فعالیت خود را حفظ کرده و محصول مورد نظر را با بازده خوب حاصل نمود. برای بررسی نقش پوشش TiO2 در اطراف ساختار کاتالیست، کاتالیست بدون پوشش یعنی Au-Pd/Meso-TiO2 در واکنش مربوطه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده بیانگر فعالیت بیشتر کاتالیست با پوشش در مقایسه با کاتالیستی که پوشش ندارد، می¬باشد. که نتایج بدست آمده از آنالیز ICP نشان می¬دهد که جدا شدن فلزات طلا و پالادیم از روی بستر در کاتالیستی که پوشش دارد کمتر است و این خود باعث حفظ فعالیت آن می¬شود. از جمله مزایای دیگر این روش می¬توان به شرایط نسبتا ملایم آن اشاره داشت که واکنش در دما و فشار پایین هیدروژن انجام شده در مقایسه با بسیاری از روش¬های دیگر که در آنها از شرایط سختری استفاده شده است. برای بررسی این کاتالیست از آنالیزهای DRS-UV-Vis، FESEM، BET، XPS استفاده شده است و جنبه¬های مختلف آن مانند نوع بستر مورد استفاده، دما، فشار، مقدار کاتالیست و نقش پوشش TiO2 مورد بررسی قرار گرفته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی