توصيفگر ها :
اتيل بوتيرات , كاتاليست ناهمگن , DFNS/Pr-SO₃H , خوردگي , 3-آمينو-1،2،4-تريآزول-5-تيول (ATAT)
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، نانو سيليكا رشتهاي DFNS به عنوان بستر موثر آماده سازي و با استفاده از گروه هاي پروپيل سولفونيك اسيد عامل دار شد. تركيب DFNS/Pr-SO₃H بعنوان يك كاتاليست ناهمگن اسيدي كارآمد در واكنش تبديل بوتيريك اسيد به اتيل بوتيرات استفاده شد. كاتاليست با استفاده از روشهاي مختلف ازجمله FESEM, TEM, FT-IR و جذب_واجذب نيتروژن مشخصهيابي شد تا مساحت سطح، توزيع و اندازه ذرات و ويژگي شيميايي آن مشخص شود. براي ارزيابي عملكرد كاتاليست در سنتز اتيل بوتيرات پارامترهاي مختلف ازجمله زمان، دما، نسبت اتانول به اسيد و مقدار كاتاليست مطالعه گرديد. نتايج نشان داد در شرايط بهينه، دماي 130درجه سانتي گراد با نسبت 1:2 اتانول به بوتيريك اسيد طي مدت 6 ساعت و06/0 گرم كاتاليست بازده 5/97 درصد حاصل ميشود. بررسي هاي ساختاري حاكي از آن بود كه اصلاح سطح با گروه هاي -SO₃H منجر به افزايش اسيديته و بهبود عملكرد كاتاليستي آن شده است. همچنين قابليت بازيابي اين تركيب نيز بررسي و مشاهده شد بازده طي چهار چرخه از5/97 به 52 درصد كاهش مييابد.
در پژوهش دوم، اثر بازدارندگي 3-آمينو-4،2،1-تريآزول-5-تيول (ATAT) و تاتومر هاي آن به عنوان بازدارنده هاي سبز بر خوردگي سطح مس با استفاده از روشهاي محاسباتي مورد بررسي قرار گرفت. . بازدارنده ها از سمت تمامي هترو اتم ها و به طور موازي با سطح روي سطوح مس قرار گرفته شد. بهمنظور تحليل برهمكنشهاي الكتروني ميان بازدارنده و سطح فلز، محاسبات نظريه تابعي چگالي (DFT) با استفاده از نرمافزار Materials Studio و ماژول DMol³ انجام شد. پارامترهاي كليدي شامل انرژي جذب، اوربيتال مولكولي (HOMO,LUMO) , Egap ,فوكويي و بارهاي موليكن محاسبه و بررسي گرديد. علاوه بر اين، تحليل چگالي حالتهاي جزئي (PDOS) مشخص كرد كه بيشترين اوربيتالهاي درگير در فرآيند جذب متعلق به نيتروژنهاي حلقه تريآزول و گروه تيول (-SH) هستند كه با انتقال بار مؤثر به سطح فلز، خوردگي را به ميزان قابل توجهي كاهش ميدهند. تركيب5-آمينو-2،5-دي هيدرو-H1 -1،2،4-تريآزول-3-تيول بهترين جذب براي هر سه سطح را از خود نشان داد.
چكيده انگليسي :
In this study, dendritic fibrous nanosilica (DFNS) was prepared as an effective support and functionalized with propyl sulfonic acid groups. The DFNS/Pr-SO₃H composite was used as an efficient heterogeneous acid catalyst in the conversion of butyric acid to ethyl butyrate. The catalyst was characterized by various techniques, including FESEM, TEM, FT-IR, and nitrogen adsorption-desorption, to determine its surface area, particle size distribution, and chemical properties. To evaluate the catalystʹs performance in ethyl butyrate synthesis, different parameters such as reaction time, temperature, ethanol to acid ratio, and catalyst amount were studied. The results showed that under optimal conditions, temperature of 130°C, ethanol to butyric acid ratio of 2:1, reaction time of 6 hours, and 0.06 g of catalyst-a yield of 97.5% was achieved. Structural analyses indicated that surface modification with –SO₃H groups increased the acidity and improved the catalytic performance. The recyclability of the catalyst was also examined, revealing that the yield decreased from 97.5% to 52% after four cycles.
In the second study, the inhibitory effect of 3-amino-1,2,4-triazole-5-thiol (ATAT) and its tautomers as green corrosion inhibitors on the copper surface was investigated using computational methods. The inhibitors were adsorbed parallel to the copper surface via all heteroatoms. To analyze electronic interactions between the inhibitor and the metal surface, density functional theory (DFT) calculations were performed using the Materials Studio software and the DMol³ module. Key parameters, including adsorption energy, molecular orbitals (HOMO, LUMO), energy gap (E_gap), Fukui indices, and Mulliken charges, were computed and analyzed. Moreover, partial density of states (PDOS) analysis indicated that the most involved orbitals in the adsorption process belonged to the triazole ring nitrogen atoms and the thiol (-SH) group, which significantly reduced corrosion by effective charge transfer to the metal surface. Among the studied compounds, 5-amino-2,5-dihydro-H1-1,2,4-triazole-3-thiol exhibited the best adsorption on all three surfaces.
