سنتز نانوذرات فلزات واسطه با استفاده از مایسل معکوس و کاربردهای آنها به عنوان کاتالیست سبز

این تحقیق یک بررسی گسترده از کاربرد نانوذرات به عنوان کاتالیست، متمرکز شدن روی سنتز و بررسی کردن بعضی از واکنش های مهم (شامل واکنش های هک، هیدروهالوژن زدایی، بوخوالد و اپوکسایش) می باشد. در این پروژه، نانوذرات تک، دو و سه فلزی (pd، ag، pd/ag، pd/ni، pd/cu، pd/fe، pt/fe، pt/pd، ag/mn و pt/pd/fe) با استفاده از سیستم میکروامولسیونی آب/aot/ایزواکتان و به اصطلاح آب در روغن، در دمای محیط سنتز شدند. آنالیزهای fe-sem، tem، xrd، dls و uv-vis به منظور مشخص کردن مورفولوژی سطح، اندازه، ترکیب فازی و اثبات تشکیل نانوذرات آماده شده به کار گرفته شدند. همه آنالیزها نشان دهنده یکنواخت بودن و اندازه کوچک ذرات بود. در اولین گام، هدف ما طراحی یک سیستم کاتالیزوری مناسب به منظور به کار گیری در واکنش هک با استفاده از نانوذرات دو فلزی بود. در فرآیند واکنش جفت کردن c-c، فعالیت کاتالیزوری یک سری از نانوذرات تک و دو فلزی (pd، ag، pd/ag، pd/ni و pd/c u) مورد مقایسه قرار گرفتند. سپس بعضی از پارامترهای واکنش مانند اثر باز و حلال بهینه شدند، و نتیجه مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت نانوذرات دو فلزی pd/cu (4:1) بالاترین فعالیت کاتالیزوری را نشان دادند. سپس این کاتالیست برگزیده شده در یک سری از واکنش های هک به کار گرفته شد. در آزمایش ما آریل کلرایدها با استفاده از کاتالیست فوق به طور موفقیت آمیزی فعال شدند. در مرحله بعدی، هدف ما تولید یک سیستم کاتالیزوری مناسب با استفاده از نانوذرات سه فلزی pt/pd/fe در واکنش هیدروهالوژن زدایی بود. فعالیت این نانوکاتالیست سه فلزی جدید با هر کدام از فلزات تشکیل دهنده این نانوکاتالیست، به صورت نانوذرات دو فلزی (یعنی: pd/fe، pt/fe و pt/pd) مورد مقایسه قرار گرفتند. برای به دست آوردن ماکزیمم تبدیل واکنش هیدروهالوژن زذایی، پارامترهایی از واکنش مانند اثر حلال و مقدار کاتالیست و آمونیوم فرمات بهینه شدند. بر طبق نتایج، ترکیبات آلی هالوژن دار شده، شامل گروه های الکترون کشنده و الکترون دهنده به آرامی در دمای محیط کاهش پیدا کردند. در نهایت در یک مکانیسم پیشنهادی، نقش و اهمیت هر کدام از فلزات (pt، pd و fe) در واکنش هیدروهالوژن زدایی مورد بررسی قرار گرفت. در واکنشی دیگر، توسط به کارگیری نانوذرات دو فلزیpd/ni (1:1) به عنوان کاتالیست در واکنش های جفت کردن c-n، توسط بعضی از ترکیبات آمینی با کلروبنزن، محصولاتی با بازده عالی به دست آمد. در نهایت، نانوذرات دو فلزی ag/mn (1:1) به عنوان کاتالیست برای اپوکسایش بعضی از آلکان ها در حضور h2o2 به عنوان اکسیدانت مورد استفاده قرار گرفتند. به طور کلی، اضافه کردن فلزاتی دیگر به سیستم کاتالیزوری می تواند موجب بهبود فعالیت، انتخاب پذیری و پایداری کاتالیست ها در واکنش های آلی شود.