عنوان پایان‌نامه

تهیه و کاربرد غشای پلی اتر سولفون اصلاح شده بوسیله نانو تیوب کربن پوشیده شده از نیکل جهت استفاده در واکنش جفت شدن آریل هالیدها




    رشته تحصیلی
    شیمی-شیمی پلیمر
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6273;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75224;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6273;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75224
    تاریخ دفاع
    ۲۶ بهمن ۱۳۹۴

    امروزه واکنش های کاتالیست شده با نیکل بسیار متنوع و گسترده می باشند از جمله ی این موارد می توان به تهیه و سنتز ترکیبات آلی که در صنایع دارویی مورد استفاده قرار می گیرند اشاره کرد. از طرفی تکنولوژی غشایی به علت مزایایی که دارد در سراسر جهان مورد توجه قرار گرفته است، برای مثال غشاهای کاتالیستی به علت نیاز به انرژی کم و محدود و اینکه مجددا قابل استفاده هستند بسیار از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشند. در این تحقیق تهیه و کاربرد غشای کاتالیستی بهینه بر مبنای پلی اترسولفون و کربن نانوتیوب های پوشش داده شده از نیکل مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات نیکل با استفاده از روش آبکاری الکترولس بر روی نانولوله های کربنی پوشش داده شدند، سپس با پلی اترسولفون مخلوط شده و با روش وارونگی فازی غشای کاتالیستی تهیه شد. از طرفی به منظور بهبود خواص غشایی از جمله مقاومت شیمیایی و حرارتی پلیمر پرشاخه آروماتیکی سنتز شد و در مخلوط غشایی بکار برده شد. برای بررسی خواص غشای حاصله از تست هایFE-SEM ، SEM-Mapping ،TEM ، FT-IR ،ICP ، DSC و 1H- NMR استفاده شد. خصلت کاتالیستی غشای حاصل با بررسی واکنش جفت شدن آریل هالید ها صورت گرفت و همانگونه که انتظار می رفت در پیمایش های مختلف خصلت کاتالیستی کم نشد و نتایج حاصل نشان دهنده ی بازده ی بالای واکنش بودند. درتحقیق دوم ، با استفاده از پلیمرهای پرشاخه ی نسل سوم و چهارم، فلز نیکل بر روی کربن نانوتیوب پوشش داده شد و از کاتالیزور حاصل مجددا در واکنش جفت شدن آریل هالیدها استفاده شد. کاتالیزور بعد از اتمام واکنش به علت خصلت مغناطیسی با استفاده از آهنربا از محیط واکنش جدا شد. استفاده از این کاتالیزر نیز منجر به انجام واکنش با راندمان بالا گردید.
    Abstract
    In this work we report preparation and application of an efficient catalytic membrane based on polyethersulfone and nickel coated multi-walled carbon nanotubes (Ni-MWCNT). Nickel nano particles were attained by Electroless Plating on MWCNT, blended with polyethersulfone and then corresponding catalytic membrane prepared by a typical phase inversion method. In order to investigate membrane characteristics FE-SEM, ICP, FTIR, SEM-mapping techniques were used. Catalytic activity determined by carrying out reactions in a membrane reactor. These runs applied using different aryl-halides. Reaction yields were determined by GC analyses. Catalyst leaching and reusability of the samples studied by means of ICP test after each run. Results indicated that the prepared membrane provides high yields of product within adequate number of runs, under mild conditions. Keywords: Catalytic membrane, Nickel catalyst, Multi-walled carbon-nanotube, Aryl-halide coupling reactions, Polyethersulfone, Phase inversion