بررسی نقش کاتالیزوری کوآنزیم ب12 در فوتواکسایش سیکلوهگزن در سیستم ناهمگن و با استفاده از اکسیژن مولکولی، و سنتز و شناسایی نانوذرات و نانوسیم های اکسید فلزی با روش مطابق با شیمی سبز
Abstract
چکیده این پژوهش از 2بخش تشکیل شده است: در بخش اول کاتالیزور vit.b12/al-mcm-41 با روش تثبیت ویتامین b12در سیستم نانورآکتورal-mcm-41 که به طریقه سل ژل تهیه شده است طراحی شده، و جهت اکسایش سیکلوهگزن در حضور اکسیژن مولکولی و با تابش نور ماوراءبنفش (لامپ جیوه) بکار گرفته شده است. در این بخش اکسایش سیکلوهگزن با راندمان 99% در دمای اتاق با استفاده از اکسیژن مولکولی و تابش نور ماوراءبنفش (لامپ جیوه) انجام پذیرفت، محصولات که بوسیله gcو gc-mass شناسایی گردیدند شامل 2-سیکوهگزن-1-اُن به میزان 70%، 2-سیکلوهگزن-1-اُل(15%) و سیکلوهگزن اکسید(15%) می باشند. همچنین آزمایشات نشان داده است که تابش نور ماوراءبنفش و حضور ویتامین b12 نقش کلیدی در فوتواکسایش داشته و بدون حضور آنها واکنش پیشرفتی ندارد. برای شناسایی ساختاری کاتالیزورهای سنتز شده از جذب و واجذب نیتروژن مولکولی، pxrd، طیف سنجی ft-ir ، و روش جذب اتمی استفاده می شود. در بخش دوم، نانوساختارهای اکسید فلزی مختلف و بدیعی شامل نانوبرس های اکسیدروی و نانوذرات داخل شده در کاواک های زیرکونیا سنتز شده است. در روش بکار رفته جهت سنتز نانوساختارهای اکسیدروی، از آلبومن، که پروتئینی طبیعی است و حلال آب به عنوان حلالی سبز و غیرسمی، استفاده شده است. با توجه به ویژگی منحصربفرد آلبومن و جهت گیری کریستالی آن در محلولهای مایی، نانوساختارهای اکسید روی به شکل برس(میله های رشد یافته روی یک پایه) و نیز ذره ای با موفقیت سنتز شدند. محصولات با فنونtga/dta، رامان، ft-ir ،sem ، tem و فوتولومینسانس شناسایی گردیده اند. اندازه قطر نانوبرسهای سنتز شده 90نانومتر و طول آنها ?1µm بوده و دارای مساحت سطح m2/g 53/41و میانگین اندازه حفره 27/4نانومتر می باشد. اثر تغییر شرایط دمایی و زمانی سنتز در ساختار نهایی نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج شکل گیری ساختارهایی با خواص فیزیکی متفاوت را نشان داده است. در نهایت، در بخشی از این پژوهش که در دوره کوتاه مدت فرصت تحقیقاتی در دانشگاه لایپزیگ آلمان انجام پذیرفته است به ساخت ساختارهای کاواک حاوی نانوذرات نیکل پرداخته شده است. این ساختارها به 3روش متفاوت سنتز شده و با روش های میکروسکوپ الکترونی و پراش اشعه ایکس بررسی و شناسایی گردید. کاواکهای سنتز شده به روش پوسته-لایه دارای ابعادی بین 90 تا 300 نانومتر بوده و دارای مساحت سطح m2/g 180 و حجم حفره cm3/g25/0 می باشند. علاوه بر آن روش سنتز و قالب کروی استفاده شده نقش اساسی در شکل گیری و اندازه کاواک دارد. این ساختارها به دلیل نسبت سطح به حجم بالا گزینه خوبی جهت انجام فرآیندهای کاتالیزوری ناهمگن و به ویژه واکنش رفرمینگ خشک متان می باشند.