تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : رضيه فضائلي

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر شهرام تنگستاني نژاد

تاريخ دفاع : 14/4/85

رشته و گرايش : شيمي-معدني

استاد مشاور : دکتر ولي اله ميرخاني

سنتز و تعيين مشخصه هاي پلي اكسومتالاتهاي فلزي موليبدن و تنگستن قرار داده شده بر روي نگهدارنده هاي معدني و آلي و بررسي فعاليت كاتاليتيکي آنها

چكيده

توسعه شيمي سبز يک هدف قابل توجه در شيمي است. براي شيمي سبز در سيستم هاي واکنش مواردي زير از قبيل استفاده از آب به جاي حلال هاي آلي, استفاده از واکنشگرهاي بي خطر به منظور کاهش خطر باقيمانده هاي آلي و معدني و استفاده از کمترين مقدار کاتاليست هاي قابل بازيابي و استفاده مجدد مد نظر است.

براي اين منظور کاتاليست هاي ناهمگن از نظر سهولت کاربرد, جداسازي آسان محصولات و بازيافت کيفي کاتاليست, کانديدهاي مناسبي هستند.

اسيدها و نمک هاي هتروپلي آنيون دسته بزرگي از ترکيبات هستند که پتانسيل بالايي براي بررسي هاي تئوري و کاربردهاي کاتاليتيکي دارند. از مهمترين مزيت هاي آنها چندعاملي بودن, تنوع ساختاري, سادگي تهيه, قابليت تغيير خواص فيزيکي و شيميايي آنها مي باشد. از طرف ديگر اين ترکيبات اسيدهاي بسيار قوي و اکسيدانت هاي مناسبي هستند که توانايي انتقالات يک يا چند الکتروني برگشت پذير در شرايط ملايم را نيز دارا مي باشند.

موضوع اين تحقيق به تهيه پلي اكسومتالاتهاي فلزي نوع كگيني موليبدن و تنگستن توده اي و قرار داده شده بر روي نگهدارنده هاي معدني (فلز و شبه فلز اکسيدها و خاک رس) و نگهدارنده هاي آلي (پلي استايرن و کربن فعال شده) و بررسي فعاليت كاتاليتيکي آنها اختصاص دارد. بر اين اساس براي تهيه اين كاتاليست ها, پلي اكسومتالاتهاي H3PW12O40 و H3PMo12O40 با روش مرطوب کردن اوليه بر روي نگهدارنده ها قرار گرفتند. وجود اين پلي اكسو متالات ها بر روي نگهدارنده ها توسط روش هاي FTIR, NAA, SEM, XRD و XRF اثبات گرديد و پايداري حرارتي آنها توسط تکنيک TG-DTA بررسي شد. فعاليت كاتاليتيکي پلي اكسومتالاتهاي قرارگرفته بر روي نگهدارنده ها در واكنشهاي اپوكسايش آلكنها, تهيه دي هيدروپيريميدينونها و دي هيدروپيريميدين تيونها و محافظت زدايي از 1,1- دي استاتها و تبديل به آلدئيدهاي مربوطه در شرايط رفلاكس و نيز اكسيمه نمودن آلدئيدها, توسيله كردن الكلها و تبديل آلدئيدها به 1,1- دي استاتها در شرايط عاري از حلال مورد بررسي قرار گرفت. همچنين از پلي اکسومتالاتهاي نوع کگيني AlPW12O40 و AlPMo12O40 در واکنش هاي توسيله نمودن الکلها و فنول ها استفاده گرديد. در اين بررسي ها اثرات حلال و مقدار كاتاليست ها مورد ارزيابي قرار گرفت و فعاليت كاتاليتيکي كاتاليست هاي قرار گرفته بر روي نگهدارنده ها با كاتاليست هاي توده اي مربوطه مورد مقايسه قرار گرفت. علاوه بر اين نتايج نشان داد كه اين كاتاليست ها قابليت بازيافت و استفاده ي مجدد بالايي دارند و در واکنش هاي ذکر شده تا چندين بار مي توان از آنها استفاده نمود, بدون اينکه کاهش چشمگيري در فعاليت شان حاصل شود.

پلي اکسومتالات هاي داراي پلي هدرون هاي تنگستني و موليبدني, اهميت خاصي دارند و عناصر ديگر, در مقادير کمتر يافت مي شوند. معمولا تنگستن هتروپلي اسيدها بيشتر مورد توجه هستند, زيرا قدرت اسيدي بالاتر , پايداري حرارتي بيشتر و پتانسيل اکسايش پايين تري نسبت به اسيدهاي موليبدني دارد. اگر سرعت واکنش توسط قدرت اسيدي کنترل شود, H3PW12O40, بيشترين فعاليت کاتاليتيکي را در سري کگيني از خود نشان مي دهد. H3PW12O40 و H3PMo12O40 به سهولت تهيه مي شوند و فراوان در دسترس هستند.