Skip to main content
SUPERVISOR
Mehran Ghiaci,Amir Abdolmaleki
مهران غیاثی (استاد راهنما) امیر عبد الملکی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Elham Morteza Gholizadeh
الهام مرتضی قلی زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Synthesis and Characterization of Hybrid Nano Particles of Mo-Ni Immobilized on Al2O3-TiO2 and Al2O3-ZrO2 and Its Application for Oxidation of Toluene; Application of Nano Particles of Pd Immobilized on Bentonite and SiO2 in Heck Cross-Coupling
Nowadays, most of the researches are focused on metal nano particles. They have unique properties on magnetic, electronic, optical and chemical behavior compared to bulk materials, because of their large surface area to volume ratio. Transition metal nano particles have the high catalytic activities in organic reactions. But the soluble metal nano particles have some problems such as recycling and separation of these catalysts from reactions. To solve these problems it would be better to immobilize them on suitable support materials and use them as heterogeneous catalysts. Therefore, most of current researches are focused on modification of different supports for immobilization of metal nano particles. However, inorganic solids such as silica, carbon, clay, zeolites and mixed oxides are widely used to carry metal nano particles. In the first project, nano-hybridized Ni-Mo was prepared in reverse micelle of bis-(2-ethylhexyl) sulfosuccinate (AOT) then was deposited on the surface of mixed oxide such as Al 2 O 3 /TiO 2 and Al 2 O 3 /ZrO 2 . These mixed oxides are synthesized by sol- gel procedure. Depositing of these nano particles on the surface was done by using ultrasonic waves. For characterization of these catalysts, XRD, Uv-vis, BET, TEM analysis were used. Then these catalysts were used in oxidation of toluene. The products were analyzed by GC and GC-MS. Furthermore, the reaction conditions were changed for the reaction. In the second project, an organo-bentonite was loaded with the first generation of amidoamine hyperbranch cascade, 3, 3’-(dodecylazanediyl) bis(N-(2-(2-aminoethylamino)ethyl)propionamide (DAEP), which has a long aliphatic tail (C 12 ) and a hydrophilic head. The hydrophilic head of DAEP has served as a pincer-type chelating agent for Pd nano-particles. A similar chelating agent was immobilized onto the surface of a porous silica gel. The modified bentonite and the modified silica gel were used as a support with chelating sites for immobilization of the palladium nano-particles. The catalytic performance was examined in the Heck reaction. The products were analyzed by GC and GC-MS. Furthermore, the reaction conditions were optimized for the reaction. The catalysts showed excellent activity towards Heck coupling. For this reaction, Iodobenzene was reacted with some olefins such as methyl acrylate, styrene, tert-butyl acrylate, acrylic acid, methyl vinyl ketone. DMF and NaOAc were used as solvent and base respectively. The reaction was done in 130 ? C. The best reaction time for modified bentonite catalyst was 12 h and the best reaction time for modified silica catalyst was 29 h. The immobilized palladium complexes efficiently catalyzed the Heck reaction, are recyclable under aerobic conditions and exhibit hardly any leaching.
امروزه بیشتر بر روی نانو ذرات فلزی مطالعه انجام شده است. این ترکیبات به دلیل سطح زیادی که نسبت به حجمشان دارند در مقایسه با فرم حجیم خود از ویژگی های منحصر به فردی در زمینه های توزیع مغناطیسی، الکتریکی و شیمیایی برخوردار می باشند. در این میان نانو ذرات فلزی واسطه از خاصیت کاتالیزوری بالایی برخوردار هستند. نانو ذرات فلزی واسطه ای 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 بستری جامد تثبیت می کنند. در پروژه اول، نانو ذرات هیبرید شده Ni-Mo در میسل معکوس های بیس ( 2- اتیل هگزیل) سولفوسوکسینات(AOT) ، تهیه شدند. سپس روی سطح اکسیدهای فلزی مثل Al 2 O 3 -TiO 2 و Al 2 O 3 -ZrO 2 قرار گرفتند. این اکسید های فلزی به وسیله فرایند سل- ژل تهیه شدند. قرار دادن این نانو ذرات روی سطح بستر با روش جدیدی انجام گرفت. برای این کار از دستگاه اولتراسونیک استفاده گردید. برای شناسایی کاتالیست های سنتز شده از آنالیز های XRDِ،Uv-vis ،BET ،TEM استفاده شد. سپس این کاتالیست ها در واکنش اکسیداسیون تولوئن به کار رفتند. شناسایی محصول های بدست آمده از واکنش به کمک تکنیک هایGC وGC-MS انجام شد. سپس شرایط واکنش تغییر داده شد و این نتایج حاصل گردید که با افزایش زمان، راندمان ها افزایش می یافت اما گزینش پذیری نسبت به بنزآلدهید کاهش داشت. با افزایش فشار، راندمان ها کاهش می یافت. همچنین با کاهش دما اگرچه راندمان ها کاهش پیدا می کرد، گزینش پذیری نسبت به بنزآلدهید افزایش چشمگیری داشت. در پروژه دوم، روی سطح بنتونیت اصلاح شده با نسل اول از درخت پار پلی‌آمید‌وآمین ، 3،'3– (دو دسیل آزاندیل) بیس (N-آمینو اتیل آمینو) اتیل ) پروپیونامید که دارای یک دم آلیفاتیک بلند و سر آبدوست می باشد، قرار گرفت. سر آبدوست آن مانند یک گیره برای نانو ذرات پالادیم عمل می کرد. عامل کی لیت کننده مشابهی روی سطح سیلیکاژل قرار گرفت. بنتونیت اصلاح شده و سیلیکاژل اصلاح شده به عنوان بستر برای عوامل کی لیت کننده برای نانوذرات پالادیم به کار رفتند. از این نانو ذرات پالادیم قرار گرفته روی بستر به عنوان کاتالیزور برای واکنش هک استفاده شد. شناسایی محصول های بدست آمده از واکنش به کمک تکنیک هایGC وGC-MS انجام شد. سپس شرایط واکنش بهینه گردید.DMF و NaOAc به ترتیب به عنوان حلال و باز برای واکنش به کارر رفت. واکنش در ? C 130 انجام گردید. زمان 12 ساعت برای کاتالیست با بستر بنتونیت اصلاح شده و 29 ساعت برای کاتالیست با بستر سیلیکای اصلاح شده به عنوان شرایط بهینه انتخاب گردید. این نانو ذرات تحت شرایط هوازی قابل بازیابی بوده و به ندرت از روی سطح جدا می شوند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی