عنوان پایان‌نامه
سنتز و شناسایی مواد نانو متخلخل با چارچوب فلز - آلی (MOFs) با استفاده از فلز سریم و مشتق های اسیدهای کربوکسیلیک و بررسی جذب گاز توسط آنها
- رشته تحصیلی
- نانوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: ۴۶۸۵;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52386
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- فرخ محمدنژاد
- استاد راهنما
- علیرضا عباسی
- چکیده
- چارچوب های فلز-آلی(MOFs)، ترکیبات نانومتخلخل بلورینی هستند که با مخلوط کردن لیگاندهای آلی با نمک های فلزی، طی واکنش های هیدروترمال و یا سالوترمال تحت شرایط نسبتاً ملایم سنتز می شوند. MOFها کاربردهای بسیار زیادی دارند که از آن جمله می توان به ذخیره و جداسازی گازها و بخارات با استفاده از تفاوت در جذب سطحی، خواص کاتالیستی، ذخیره و انتقال داروها و ... اشاره کرد. در این تحقیق ما با استفاده از مشتق های اسیدهای کربوکسیلیک و فلز سریم که جز لانتانیدها می باشد، چند MOF نانو متخلخل سنتز کرده و ساختار آن ها را مورد شناسایی قرار دادیم. نتیجه این پژوهش سنتز سه MOF به نام های MOF-FM1 ،MOF-FM2، MOF-FM3 و ترکیب FM4 بود که در سیستم سریم (فلز)-ترفتالیک اسید (لیگاند)- دی متیل فرمامید/دی متیل سولفوکسید/N-متیل پیرولیدون (حلال) به روش سالوترمال سنتز گردیدند.ساختار ترکیب های سنتز شده با استفاده از روش های دستگاهی XRD، TGA، SEM و ... شناسایی و بررسی شدند. مطابق داده¬های بلورنگاری، MOF-FM1 با فرمول شیمیایی O44Ce6C105N7H141، MOF-FM2 با فرمول شیمیایی C17H18CeNO8S و ترکیب FMK4 با فرمول شیمیایی C9H12NO3، هر سه در سیستم تری کلینیک با گروه فضایی P-1 تبلور یافته و بلورهای آن ها بلوکی شکل و بی رنگ بودند و MOF-FM3 با فرمول شیمیایی C8.89H11.11Ce0.44N0.89O3.56 در سیستم مونوکلنیک با گروه فضایی P21/C تبلور یافته و بلورهای آن نیز بلوکی شکل و بی¬رنگ هستند.در مجموع MOF-FM2 و MOF-FM3 و نیز ترکیب FMK4، ترکیبات جدیدی بوده که برای آن ها از بانک اطلاعات ساختاری کمبریج کد دریافت کردیم، اما MOF-FM1 دارای ساختاری تکراری بود که در سال 2010 سنتز آن گزارش شده بود.
- Abstract
- Metal-organic frameworks (MOFs) are crystalline nanoporous materials that which can be synthesized by mixing organic ligands and metal salts in hydrothermal or solvothermal reactions under relatively mild conditions. MOFs have many application and they are useful in gas storage, adsorption based gas/vapor separation, shape/size selective catalysis, drug storage and delivery and as templates in preparation of low dimensional materials. In this study, we synthesized and described some new nanoporous metal organic frameworks using carboxylic acid derivatives and Ce as a lanthanide.4 different structure MOF-FM1, MOF-FM2, MOF-FM3 and FM4 compound are synthesized by Ce(NO3)3 (metal salt), terephthalic acid (ligand) and dimethylformamid/dimethylsulfoxid/N-methyl pyrrolidon(solvent) through direct and solvothermal methods. These compounds are characterized using XRD, TGA, SEM,… According to the crystallographic data MOF-FM1, MOF-FM2 and FM4 compound, respectively with chemical formula O44Ce6C105N7H141, C17H18CeNO8S and C9H12NO3 are crystallized in triclinic system with P-1 space groups. These crystals were block shape and colorless.MOF-FM3 is crystallized with chemical formula C8.89H11.11Ce0.44N0.89O3.56 in monoclinic system with P21/C space group. MOF-FM3 crystals were block shape and colorless too.In overall MOF-FM2, MOF-FM3 and FM4 compound were new compounds and we got CCDC code for them but MOF-FM1 was synthesized in 2010.
