Skip to main content
SUPERVISOR
HOSSEIN TAVAKOL,Mehran Ghiaci
حسین توکل (استاد مشاور) مهران غیاثی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohaddeseh Shahabi nejad
محدثه شهابی نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388
Nowadays, most of the researches are focused on metal nanoparticles. They have unique properties on magnetic, electronic, optical and chemical behaviour compared to bulk materials, because of their large surface area to volume ratio. Transition metal nanoparticles have the high catalytic activities in organic reactions. But the soluble metal nanoparticles have some problems such as recycling and separation of the catalysts from reactions. To solve these problems it would be better to immobilized them on suitable support materials and use them as heterogeneous catalyst. Therefore, most of current researches are focused on modification of different supports for immobilizated the metal nanoparticle. However, inorganic solides such silica, carbon, clay, zeolites and mixed oxides are widely used to carry metal nanoparticles. Gold metal is used to catalyze the oxidation reaction. Cyclohexene oxide is an important organic intermediate used in the production of pharmaceuticals, plant-protection agents, pesticides and stabilizers for chlorinated hydrocarbons. The oxidation of cyclohexene is often inefficient as there is a C = C bond and four ?-H atoms in the cyclohexene molecule. Oxidation of cyclohexene is an important method for the synthesis of chemical intermediates like 2-cyclohexene-1-ol and 2-cyclohexene-1-one in the manufacture of high-value pharmaceuticals. A greater demand for these oxidation products and increased environmental concerns warrant the introduction of catalytic systems using heterogeneous catalyst and the environmentally friendly oxidants such as molecular oxygen or hydrogen peroxide. The use of H 2 O 2 is efficient because the only by-product is water, but the relatively high cost of H 2 O 2 severely hinders its wide application in catalytic oxidation. On the other hand, catalytic systems using molecular oxygen as the oxidant instead resulted in three important advantages: the facility to separate the catalyst after the reaction, lower energy costs and a higher stability of the irreversible reaction of overoxidantion products.Therefore solvent free oxidation of cyclohexene with molecular oxygen is most important. On this thesis, new nano-gold catalysts synthesized and were characterized by FT-IR, CHNS, BET, TEM and XPS. These nano-gold catalysts have a high activity in solvent free oxidation of cyclohexene.
امروزه پژوهش های گسترده ای بر روی نانوذرات فلزی انجام شده است. این ترکیبات به دلیل سطح زیادی که نسبت به حجم شان دارند در مقایسه با ساختار توده خود از ویژگی های منحصر به فردی در زمینه توزیع مغناطیسی، الکتریکی و شیمیایی برخوردار می باشند. در این میان نانوذرات فلزی واسطه از خاصیت کاتالیزوری بالایی برخوردار هستند. نانوذرات فلز واسطه که به صورت محلول در واکنش فعالیت کاتالیزوری خود را انجام می دهند، مشکلاتی در زمینه بازیافت کاتالیزور به همراه دارند. برای حل این مشکل، آن ها را بر روی بستر جامد تثبیت می کنند. همان طور که می دانیم امروزه مبحث نانو و تهیه نانوذرات یکی از مباحث مورد علاقه محققان است. نانوذرات خواص بسیار مفید و جالبی را در مقایسه با مواد توده ای از خود نشان می دهند و کارایی و کاربرد بیشتری نسبت به مواد با سایز میکرو دارند. این ترکیبات به عنوان کاتالیزور، مواد فتولومینسانس و فتوکاتالیزور کاربردهای فراوانی پیدا کرده اند. در مبحث کاتالیزورهای هتروژن یکی از فاکتورهای مهم در تهیه کاتالیزور، کنترل اندازه ذرات آن می باشد. با کنترل اندازه ذرات کاتالیزور می توانیم فعالیت و گزینش پذیری آن را به طور دلخواه تغییر دهیم. در تحقیقات قبلی انجام شده در زمینه کاتالیزورهای ناهمگن، از بسترهای متنوعی برای تثبیت کاتالیزورها استفاده شده که از آن جمله می توان به مواد پلیمری و کامپوزیتی، بنتونیت و سیلیکا اشاره کرد. در آزمایشگاه تحقیقاتی آلی دکتر غیاثی، طی سال های گذشته از خاک رس (که معادن آن نیز در داخل کشور موجود می باشد) و سیلیکا، به عنوان بستری برای تثبیت کاتالیزور استفاده می شود. هدف از انجام این پروژه استفاده از این بسترها برای سنتز ریزذرات طلا و بررسی کاربرد آن ها در واکنش اکسایش سیکلوهگزن می باشد. اکسایش هوازی آلکن ها به مشتقات اکسیژن دار، یکی از چالش های بزرگ در صنعت شیمی مدرن است. به عنوان مثال اکسایش چهار هیدروژن آلفای سیکلو هگزن در صنعت بسیار ناکارآمد است. اکسایش سیکلوهگزن روش بسیار مهمی برای سنتز حدواسط های شیمیایی از قبیل 2-سیکلوهگزنول و 2-سیکلوهگزنون است که برای تولید داروها، آفت کش ها و همچنین در صنعت پلاستیک سازی کاربرد دارند. با توجه به تقاضای روزافزون برای تولید این محصولات و افزایش نگرانی های زیست محیطی، استفاده از سیستم های کاتالیزوری با استفاده از کاتالیزور ناهمگن در شرایط بدون حلال و اکسیدان های سازگار با محیط زیست از قبیل اکسیژن مولکولی و پراکسید هیدروژن بسیار حائز اهمیت است. استفاده از H 2 O 2 به عنوان اکسیدان مناسب است؛ زیرا تنها محصول جانبی آن، آب می باشد اما هزینه بالای H 2 O 2 مانع کاربرد گسترده آن در اکسایش کاتالیزوری می شود. از سوی دیگر سیستم هایی که از اکسیژن مولکولی به عنوان اکسیدان استفاده می کنند، سه مزیت دارند: سادگی تکنولوژی و استفاده آسان از تاسیسات برای جداکردن کاتالیزور پس از واکنش، کاهش هزینه های مربوط به انرژی و ثبات بالاتر محصولات حاصل از واکنش برگشت ناپذیر. بنابراین اکسایش سیکلوهگزن با اکسیژن مولکولی تحت شرایط بدون حلال بسیار ارزشمند است. در این پروژه تحقیقاتی نانو کاتالیزورهای طلا برای نیل به اهداف ذکر شده سنتز و با تکنیک های مختلف IR, TEM, XPS, BET, CHNS شناسایی و بررسی شدند. این نانوکاتالیزورهای سنتزی در واکنش اکسایش بدون حلال سیکلوهگزن با اکسیژن مولکولی فعالیت کاتالیزوری چشمگیری از خود نشان دادند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی