الهه عرفان منش مهران غیاثی
در پروژه حاضر تلاش شده است کاتالیستی مناسب برای واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید، در فاز مایع، ارائه شود. این کاتالیست به صورت یک کاتالیست ناهمگن شاملco2+ و mn2+است که به دو روش تلقیح و اسمز روی بستر استخوان تثبیت شده اند. همچنین از kbr به عنوان محرک و استیک اسید به عنوان حلال استفاده شده است. این پروژه بر پایه این ایده استوار است که در سطح استخوان منافذ ریزی وجود دارد؛ هنگامی که استخوان در محلول نمکی حاوی یون- های کبالت و منگنز قرار داده شود، یون های مربوطه از طریق این منافذ بسیار ریز، درون استخوان و از جمله دیواره آن نفوذ می کنند. طی چنین فرایندی یون ها به تعداد کم، جذب مکان های مختلفی درون ساختار استخوان می شوند. پس از آن که جذب اتفاق افتاد، استخوان را کلسینه نموده که حاصل آن هیدروکسی آپاتیتی است که در شبکه خود یون هایmn وco را به صورت نانوذرات جای داده است. بستر استخوان مانع از تجمع ذرات فلزی می شود. کاتالیست سنتز شده فعالیت و گزینش پذیری بالایی از خود نشان می دهد. با استفاده از روشهای مختلف ft-ir، sem، tem،bet ، uv-vis و icp کاتالیست را شناسایی کرده و از این نانوکاتالیست ها در واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید استفاده شد. به علاوه از دستگاه کروماتوگرافی (gc)برای مشخص کردن میزان راندمان و پیشرفت واکنش استفاده شده است. کاتالیست های mn-co به صورت نانوذره درآورده شد و ضمنا روی یک بستر هتروژن تثبیت گردید تا ضمن افزایش کارایی کاتالیست، بازیابی و استفاده ی مجدد از کاتالیست با سهولت به مراتب بهتری انجام شود. به اضافه به دلیل انجام این واکنش با کاتالیست- های نانوذره و مصرف کمتر کاتالیست، این کار از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد. در چند سال اخیر جزئیات سینتیکی واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین یک مکانیسم زنجیری رادیکالی برای این واکنش پیشنهاد شده است. در واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید، سه حدواسط پارا-تولوآلدهید، پارا-تولوئیک اسید، 4-کربوکسی بنزآلدهید تولید می شود. زمان، دما، فشار، مقدار کاتالیست، مقدار محرک و تاثیر حلال آب بر واکنش مورد بررسی قرار گرفت. واکنش در °c190، bar17، 30 دقیقه و با 1/0 گرم کاتالیست و 01/0 گرم از kbr بهینه شد. بازیافت کاتالیست نیز در این واکنش بررسی شد. نتایج نشان داد که کاتالیست عملکرد بالایی را در سه بار استفاده در انجام واکنش نشان می دهد.
