توصيفگر ها :
چهارچوب تري آزيني كووالانسي , نانو ذرات فلزي نقره و مس , كاهش پارا نيتروفنول , جذب رنگ متيلن¬بلو
چكيده فارسي :
در اين رساله، با توجه به اهميت پليمرهاي آلي متخلخل و كاربرد صنعتي آنها، چهارچوب‌هاي تري آزيني كووالانسي جديد بر پايه‌ي اتصالات ايميني و آميدي از طريق واكنش تراكمي، طراحي و سنتز شدند. در بخش اول، ابتدا مونومر 6،4،2 - تريس (2- متوكسي-4- فرميل فنوكسي) -5،3،1 - تري‌آزين (TMPT) سنتز شد و سپس طي يك واكنش تراكمي، با استفاده از مونومرهاي پارا فنيلن‌دي‌آمين و TMPT، چهارچوب تري آزيني كووالانسي ايمينيI-CTF تهيه گرديد. در ادامه براي كاهش تركيبات سمي نيتروآروماتيك و تبديل آنها به تركيباتي با سميت كمتر، دو فلز نقره و مس طي دو مرحله بطور جداگانه روي بستر چهارچوب به منظور جلوگيري از تجمع نانوذرات فلزي بار‌گزاري شدند. براي اثبات قرار گرفتن نانو ذرات فلزاي و پراكندگي يكنواخت آنها بر روي بستر، مورد آناليزهاي متفاوت قرارگرفت. در نهايت دو نانوكاتاليست فلزي Ag/I-CTF و Cu/I-CTF سنتز شده، براي كاهش تركيب پارا نيتروفنول و ساير تركيبات نيتروآروماتيك در حضور عامل كاهنده سديم بور هيدريد مورد استفاده قرار گرفتند و روند پيشرفت كاهش آنها از طريق اسپكتروسكوپي جذب UV-Vis در محدوده 550-250 نانومتر دنبال شد. نتايج نشان داد كه پارانيتروفنول با استفاده از كاهنده سديم بورهيدريد و نانوكاتاليست Ag/I-CTF ، در مدت 5 دقيقه كاهش يافت و ثابت سرعت kapp و پارامتر فعاليت كاتاليستي kʹ براي اين واكنش به ترتيب S-1 0122/0 و S-1 g-1 06/4 تخمين زده شد. همچنين نانوكاتاليست Cu/I-CTF در حضور سديم بورهيدريد توانست در زمان 3 دقيقه با ثابت سرعت و فعاليت كاتاليستي S-1 0193/0 و S-1 g-1 65/9 پارانيتروفنول را كاهش دهد. در بخش بعدي، چهارچوب تري¬آزيني كووالانسي آميدي A-CTF به كمك يك روش سازگار با محيط زيست و با استفاده از مونومرهاي سيانوريك كلريد، پاراآمينوبنزوئيك اسيد، 4,ʹ4- دي آمينو دي فنيل سولفون و همپنين مايع يوني به عنوان محيط واكنش در شرايط ملايم سنتز شد. در ادامه تركيب سنتز شده به عنوان جاذب رنگ متيلن بلو از محلول¬هاي آبي مورد استفاده قرار گرفت. نتايج بهينه با استفاده از 01/0 گرم از جاذب، pH برابر با 10 و زمان تماس 40 دقيقه به دست آمد. بر طبق داده¬هاي به دست آمده و محاسبات، هم دماي جذبي لانگموير با داده¬هاي رنگ متيلن¬بلو در تطابق بود. حداكثر ظرفيت جذب براي اين رنگ از طريق محاسبات 357 ميلي¬گرم برگرم به دست آمد. جذب رنگ متيلن بلو از نظر سينتيكي نيز بررسي شد. داده¬هاي به دست آمده با مدل سينتيكي شبه مرتبه دوم مطابقت دارد.
چكيده انگليسي :
In this paper, a new covalent triazine frameworks based on imine and amide connections were designed and synthesized through condensation reaction, due to the importance of porous organic polymers and their industrial application. In the first peroject, first the monomer 2,4,6-Tris (2-methoxy-4-formyl-phenoxy)-1,3,5-triazine (TMPT) was synthesized and then imine covalent triazine framework I-CTF was prepared in a condensation reaction, using monomers of paraphenylenediamine and TMPT. Then, in order to reduce nitroaromatic toxic compounds and convert them into less toxic compounds, silver and copper metals were loaded separately on the supports in two stages in order to prevent the accumulation of metal nanoparticles. Different analyzes were performed to prove the presence of metal nanoparticles and their uniform dispersion on the substrate. Finally, two synthesized metal nano-catalyst, Ag / I-CTF and Cu / I-CTF, were used to reduce the paranitrophenol and other nitro aromatic compounds in the presence of sodium borohydride reducing agent, and the process of reducing them by UV- Vis absorption spectroscopy was followed in the range of 250-550 nm. The results showed that paranitro-phenol was reduced by sodium borohydride and Ag / I-CTF nanocatalyst for 5 min and velocity constant (kapp) and catalytic activity parameter (k ʹ) for this reaction was estimated to be 0.0122 S-1 and 4.06 S-1g-1, respectively. Also, Cu / I-CTF nanocatalyst was able to reduce paranitrophenol in the presence of sodium borohydride in 3 minutes with constant rate and catalytic activity of 0.01993 S-1 and 9.65 S-1 g-1. In the next section, the A-CTF covalent amide tri-acid frameworks were synthesized under mild conditions by anenvironmentally friendly method using the monomers of cyanuric chloride, paraaminobenzoic acid, 4, 4-diamino diphenyl sulfone and ionic liquid as the reaction environment. The synthesized compound was then used as an adsorbent of methylene blue dye from aqueous solutions. For 0.01 g of adsorbent, the optimal results were obtained pH 10 and contact time of 40 minutes. According to the data obtained, the langmuir absorption isoterm was consistent with the methylene blue dye data and the maximum adsorption capacity for this dye was obtained by 357 mg/ g. Methylene blue dye adsorption was also kinetically investigated. The obtained data are consistent with the pseudo-second-order kinetic model.
