پديد آورنده :
توسلي، سميه
عنوان :
اصلاح الياف كربني حاوي نانوذرات مس به عنوان كاتاليست جديد براي تبديل بنزن به فنول و بررسي نظري كامپوزيت هاي حاوي لايه هاي g-C3N4، گرافن و بورنيتريد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
[ده]، 58ص. : مصور (رنگي)، جدول ، نمودار
استاد راهنما :
مهران غياثي
استاد مشاور :
حسين فرخ پور
توصيفگر ها :
كربن نيتريد گرافيتي , بورنيتريد , اكسايش , نمد كربني , بنزن , فنول , شيمي محاسباتي , تابعي چگالي الكتروني
استاد داور :
سياوش كاظمي، عبدالرضا حاجي پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/10/06
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/10/06
چكيده فارسي :
پژوهش پيش رو مشتمل بر دو قسمت است. دربخش اول مطالعه ي تاثير تك لايه‌هاي گرافن و بورنيتريد بر روي نقطه ي كوانتومي كربن نيتريد گرافيتي وبررسي خواص ساختاري، هندسي و ويژگي‌هاي الكتروني كامپوزيت‌هاي كربن نيتريد گرافيتي-گرافن و كربن نيتريد گرافيتي-بورنيتريد مد نظر مي‌باشد. تك لايه‌هاي گرافن و بورنيتريد هر دو پس از وارد شدن در ميان تك لايه‌هاي كربن نيتريد گرافيتي، موجب تغييرات چشم گير در وضعيت هندسي لايه‌هاي كربن نيتريدي وانحراف هاي گسترده در موقعيت و جهت‌گيري آنها مي‌شود. از لحاظ الكتروني و توزيع باري هم حضور تك لايه‌هاي مذكور خواص كربن نيتريد گرافيتي را تغيير داده است، به گونه اي كه در مورد ساختار حاوي بورنيتريد، توزيع گسترده تر بارهاي جزئي و جدايش بيشتر حامل‌هاي باري نسبت به ساختار داراي گرافن نتيجه شده است. همچنين هر دو ساختار كربن نيتريد گرافيتي-گرافن و كربن نيتريد گرافيتي-بورنيتريد درمقايسه با سيستم سه لايه اي كربن نيتريد گرافيتي خالص مقدار گاف انرژي پايين تري را دارا هستند كه با در نظر گرفتن ديگر مشاهدات و نتايج ميتوان ساختار كربن نيتريد گرافيتي-بورنيتريد را به عنوان يك ساختار بهينه براي مقاصد نوري پيشنهاد داد.
بخش دوم اين پژوهش به مطالعه ي روشي كارآمد به منظور اصلاح ميكروالياف كربني نمدي از تثبيت كربن نيتروژن دوپ بر روي آنها مي‌پردازد. استفاده از يك كمپلكس فلزي حاوي ليگاند‌هاي نيتروژن دار مي‌تواند كربن نيتروژن دوپ را بر روي ميكرو الياف كربني همراه با تشكيل، تثبيت وتوزيع يكنواخت نانوذرات فلزي مس بر روي سطح اين الياف ميسر سازد. اين نانوساختار به دست آمده در مقايسه با الياف كربني نمدي خالص، از ويژگي‌هاي بافتي برتر و مقاومت شيميايي، مكانيكي و گرمايي بالاتري برخوردار مي‌باشد. نهايتا آنكه نانو كاتاليست طراحي شده در شرايط عملياتي ملايم و با استفاده از اكسنده ي آب اكسيژنه مي‌تواند محصول فنول را با بهره ي مطلوب وگزينش پذيري تقريبا كامل توليد كند. علاوه بر آن اين كاتاليست نه تنها قابليت استفاده ي مجدد وتكرار پذيري بالا در واكنش اكسايش دارد، بلكه به دليل دارا بودن ماهيت ماكروسكوپي، براي بهره برداري‌هاي صنعتي و مقياس انبوه نيز قابل استفاده مي‌باشد.
چكيده انگليسي :
The present study consists of two parts. In the first section, the effect of intercalation of the graphene and boron-nitride layers into the quantum dot of graphitic carbon nitride was investigated. In this way, the structural, geometric properties and electronic features of graphitic carbon nitride-graphene and graphitic carbon nitride-boron-nitride composites was studied. Both graphene and boron-nitride monolayers, after entering between the single layers of carbon nitride graphite, cause significant changes in the geometric properties and orientation of graphitic carbon nitride. In terms of charges distribution, the presence of these single layers has changed the charge distribution of graphite carbon nitride, so that in the case of the structure containing boron-nitride, the wider distribution of partial charges and the further separation of the carriers have been occurred compared to the structure containing graphene. Also, both graphitic carbon nitride-graphene and graphitic carbon nitride- boron-nitride structures have lower energy gaps compared to the three-layer system containing pure graphitic carbon nitride, which can be suggested as an optimal structure for optical purposes, taking into account other observations and results.
The second part of this study is stablishing an efficient method to modify carbon felt microfibers by through a nitrogen doping process. The use of a metal complex containing nitrogenous ligands can nitrogenize carbon microfibers along with the formation, stabilization and uniform distribution of copper metal nanoparticles on the surface of these fibers. This obtained nanostructure has superior tissue properties and higher chemical, mechanical and thermal resistance compared to pure carbon felt fibersfinally, the as-prepared nano-catalyst using hydrogen peroxide as oxidant can produce the phenol product with the good yield and complete selectivity in mild conditions. In addition, this catalyst not only has high reusability in oxidation reaction, but also can be used for industrial operation and large scale due to its macroscopic nature.
استاد راهنما :
مهران غياثي
استاد مشاور :
حسين فرخ پور
استاد داور :
سياوش كاظمي، عبدالرضا حاجي پور
