در این تحقیق چهار کمپلکس اکسو وانادیم [vo(l1)(och3)(ch3oh)] (1)، [vo(l2)(och3)(ch3oh)] (2)، [vo(l3)(och3)(ch3oh)] (3) و [vo(l4)(och3)(ch3oh)] (4) و یک پلیمر دو بعدی دو فلزی از وانادیم و نقره ag(no3)[([vvol4(och3)(ohch3 (5) تهیه شده اند که لیگاندهای مورد استفاده، لیگاندهای باز شیف سه دندانه هستند و از واکنش بنزهیدرازید، 4- پیریدین کربوکسیلیک اسید هیدرازید با سالسیل آلدهید و استخلاف های مختلف از آن تهیه شده اند. این لیگاندها عبارتند از: h2l1 = (2- هیدروکسی – بنزیلیدین) بنزوهیدرازید، h2l2 = (2- هیدروکسی - 3 - متوکسی بنزیلیدن) بنزوهیدرازید، h2l3 = (5 – برومو – 2- هیدروکسی – بنزیلیدین) بنزوهیدرازید و h2l4 = (2 – هیدروکسی بنزیلیدین) ایزونیکوتینو هیدرازید. کمپلکس های سنتز شده با روش های طیف سنجی مختلف از جمله ir، uv-vis و nmr شناسایی شدند و ساختار آن ها از طریق پراش پرتو ایکس تعیین شدند. پلیمر (5) خاصیت لومینسانس داشت که با استفاده از طیف نشری (فلوئورسانس) اثبات گردید. ساختار کمپلکس های (1)، (2)، (3) و (5) با استفاده از نرم افزار گوسین 3 و گوس ویو بهینه شدند و توسط نرم افزار aim2000 چگالی الکترون بین پیوندها برای بیان قدرت پیوندها و همچنین ماهیت پیوندها با استفاده از لاپلاسین چگالی بار برای کمپلکس های (1) و (2) و (3) مشخص شدند. روش های محاسباتی مورد استفاده در این تحقیق عبارتند از: b3lyp/6-31g, b3lyp/lanl2dz وhf/6-31g . فرکانس های ارتعاشی و نوع ارتعاشات برای کمپلکس (3) در سطح b3lyp/6-31g محاسبه شدند. جابه جایی های شیمیایی کربن و هیدروژن کمپلکس (3) نیز با روش giao/b3lyp/6-31g محاسبه شده و برای تخصیص طیف 1h-nmr و 13c-nmrاین ترکیب مورد استفاده قرار گرفت. طیف الکترونی کمپلکس های (3) و (5) با روش محاسباتی td-dft مورد بررسی قرار گرفت و انتقالات الکترونی آن با استفاده از شکل اوربیتال های مولکولی تعیین خاصیت شدند. تمام محاسبات در فاز گازی انجام گرفت.

این پروژه شامل 3 مجموعه می باشد. در مجموعه اول آزمایشات واکنش بین تترا کلرید تیتانیم و topo به عنوان پایدار کننده مورد مطالعه قرار گرفت. با ثابت نگه داشتن مدت زمان رفلاکس 18 ساعت، نسبت مولی واکنش دهند ها تغییر کرد و همه ی محصولات در دمای c?500 به مدت 2، 5 و 10 ساعت حرارت دیدند. الگوی xrd نشان داد که ذرات در فاز آناتاز هستند حضور پیکی در حدود 2? = 20? به مواد بی-شکل نسبت داده شد. از روی طیف uv-vis و با استفاده از معادله باراس اندازه ذرات تعیین شد. خواص نوری محصولات مورد مطالعه قرار گرفت و پیک های مشاهده شده در ناحیه مرئی به حضور جاهای خالی اکسیژن نسبت داده شد. در همه ی نمونه ها پیک مربوط به پایین ترین انرژی انتقال غیر مستقیم ?1b ? x1a نیز مشاهده شد. تصاویر fe-sem، نشان داد تغییر شرایط واکنش منجر به تولید نانو ذرات با مورفولوژی های متفاوت می شود، از روی تصاویر و توسط نرم افزار measurement-nano، اندازه ذرات 17 تا 26 نانومترمحاسبه شد. نتایج icp نشان داد که با تغییر شرایط واکنش می توان درصد فلز تیتانیم در نمونه ها را کنترل کرد. در مجموعه دوم آزمایشات واکنش بین تترا کلرید تیتانیم و topo به عنوان پایدار کننده بررسی شد. مدت زمان رفلاکس 5 ساعت ثابت نگه داشته شد و نسبت مولی واکنش دهند ها تغییر کرد، همه ی محصولات در دمای c?500 به مدت 2، 5 و 10 ساعت حرارت دیدند. الگوی xrd نشان داد که محصولات در هر دو فاز آناتاز و روتایل هستند و تغییر شرایط واکنش منجر به تولید نانو ذرات با درصد-های مختلف فاز آناتاز و روتایل می شود بنابراین خلوص فازی نسبت به آزمایشات مجموعه اول کمتر بود و ظاهر شدن پیکی در2? = 20? به حضور مواد بی شکل نسبت داده شد اندازه ذرات توسط طیف uv-vis تعیین و خواص نوری محصولات بررسی شد، پیک های مشاهده شده در ناحیه مرئی به حضور جاهای خالی اکسیژن نسبت داده شد، همچنین در همه ی نمونه ها پیک مربوط به پایین ترین انرژی انتقال غیر مستقیم ?1b ? x1a مشاهده شد. اندازه ذرات توسط تصاویر fe-sem و با نرم افزارmeasurement-nano ، 21 تا 38 نانومترتعیین شد. نتایج حاصل از icp نشان داد که درصد فلز تیتانیم در نمونه های این مجموعه از آزمایشات مجموعه اول کمتر است. در مجموعه سوم آزمایشات از تترا کلرید تیتانیم به عنوان پیش ماده و از toa به عنوان پایدار کننده استفاده شد. در مدت زمان رفلاکس 18 ساعت نسبت مولی واکنش دهند-ها تغییر کرد و همه ی محصولات در دمای c?500 به مدت 2، 5 و 10 ساعت حرارت دید. الگوی xrd نشان داد که محصولات در فاز آناتاز خالص و بدون هیچ گونه ناخالصی هستند. طیف فوتولومینسانس محصولات پیک هایی در ناحیه مرئی نشان دادند که به حضور جاهای خالی اکسیژن نسبت داده شد، همچنین پیک های مربوط به سه انتقال غیر مستقیم نیز در این نمونه ها ظاهر شدند. در تعدادی از نمونه ها پیک ضعیفی مربوط به انتقالات مستقیم نوار به نوار نیز مشاهده شد، تغییر شرایط واکنش منجر به تولید نانو ذرات با مورفولوژی های متفاوت می شود، از روی تصاویر و توسط نرم افزار measurement-nano، اندازه ذرات 22تا 29 نانومترتخمین زده شد. در این پروژه برای شناسایی و برسی خواص نوری محصولات از دستگاههای uv-vis، xrd ft-ir، fe-sem، icp و pl استفاده شد.

صفحات گرافن دارای نانو ساختار¬های منحصر به فرد هستند که می¬توان از آن به عنوان بستر برای ساپورت کردن نانو ذرات فلزی استفاده کرد. صفحات گرافن خواص الکترونیکی، حرارتی و مکانیکی فوق العاده¬ای از خود نشان می¬دهند. حضور گروه¬های عاملی اکسیژن روی سطح گرافن اکسید، ایجاد سایت¬های مناسب برای واکنش¬های شیمیایی را فراهم می¬کند. یکی از روش های مورد استفاده برای تهیه گرافن، آماده سازی اکسید گرافن و کاهش شیمیایی از طریق عوامل کاهنده است. حضور گروه¬های عاملی اکسیژن در سطح گرافن اکسید مکان¬های واکنش¬پذیری برای هسته¬زایی و رشد نانوذرات طلا فراهم می¬کند. مکانیسم هسته¬زایی و رشد، بستگی به درجه گروه¬های عاملی اکسیژن در سطح صفحه گرافن اکسید دارد. در این کار نانو ذرات طلا سنتز شده و بر روی بستر گرافن اکسید تثبیت شد و طلا / گرافن اکسید تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، پراش پرنو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز مورد شناسایی قرار گرفت و همچنین فعالیت کاتالیستی طلا / گرافن اکسید از طریق اکسایش الکل¬ها در فاز مایع با استفاده از o2 به عنوان عامل اکسنده مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست طلا/ گرافن اکسید سنتز شده کاتالیست فعالی است که قادر به اکسید کردن الکل¬های نوع اول و دوم در حلال استو¬نیتریل و اکسیژن مولکولی در حضور n هیدروکسی فتال¬ایمید در دمای 60 ?c با در¬صد تبدیل 75-65 % می¬باشد.

کاتالیست¬های همگن و ناهمگن موثر و با گزینش¬پذیری بالا از فلزات منگنز، مس و آهن با استفاده از بسترهای sba-15، fe3o4/sio2 و fe3o4/sio2m سنتز شدند. کمپلکس جدید از منگنز(iii)، [mn(saldien)(n3)] (1)، روی سیلیکای مزوحفره sba-15 تثبیت شد و کاتالیست پایدار، فعال و گزینش¬پذیر sba15-[mn(saldien)(n3)] n,n = saldien)– بیس (سالدین) دی اتیلن تری آمین( سنتز شد. کمپلکس [mn(saldien)(n3)] توسط روش¬های طیف¬بینی شناسایی شد و ساختار آن توسط پراش پرتو x تعیین شد. کاتالیست sba15-[mn(saldien)(n3)] توسط xrd زایه کم، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، جذب و واجذب نیتروژن و ft-ir مورد بررسی قرار گرفت. توسط کمپلکس [mn(saldien)(n3)] تثبیت شده روی sba-15 با پیوند کوالانسی و کمپلکس آزاد، اکسایش سیکلوآلکان¬ها و سیکلوهگزن در حلال استونیتریل و در حضور h2o2 به¬عنوان اکسنده مورد مطالعه قرار گرفتند. کمپلکس جدید از مس(ii) با یک لیگاند نامتقارن باز شیف، [cuii(saldien)(h2o)]+ (2)، سنتز شد و توسط آنالیز عنصری و روش¬های طیف¬بینی دیگر مورد بررسی قرار گرفت (n = hsaldien - (سالدین) دی¬اتیلن تری آمین). ساختار بلور (2) توسط کریستالوگرافی پرتو x تعیین شد. خاصیت کاتالیستی کمپلکس (2) در اکسایش سیکلواکتن و سیکلوهگزن با h2o2/nahco3 در حلال استونیتریل مورد بررسی قرار گرفت. کمپلکس جدید دوهسته¬ای منگنز(iii) از لیگاند باز شیف چهار دندانه سالدین، [{mn(cl)(saldiennh)}2(µ2-cl)]cl•hcl•h2o•ch3oh (3)، تهیه شد و توسط آنالیز عنصری و روش-های طیف¬بینی شناسایی شد (saldiennh = لیگاند saldien که آمین آن پروتونه شده است). ساختار بلور (3) توسط پراش پرتو x تعیین شد. خواص کاتالیستی آن در اکسایش سیکلوهگزان و آلکن¬های حلقوی مانند سیکلواکتن و سیکلوهگزن در حضور h2o2 بررسی شد. دو کاتالیست ناهمگن غیرمتقارن با اتصال کمپلکس [mn(h2-btar)] (l = 2،3 (-)-o-4-هیدروکسی بنزهیدرازید بنزیلیدین-d-تارتارات (h2-btar)) روی sba-15 و نانوذرات fe3o4/sio2 با روش پیوندزنی سنتز شد. این کاتالیست¬ها توانستند متیل فنیل سولفید را با درصد تبدیل بالا و بهره¬ی انانتیومری بالای 99%در حضور h2o2 اکسید کنند. در مقایسه با کاتالیست همگن، کاتالیست ناهمگن پایدارتر است و می¬تواند تا چهار بار بدون از دست دادن خاصیت کاتالیستی فعالیت کند. کمپلکس [{mn(h2o)2cl2}2(btar)] روی fe3o4/sio2m (fe3o4/sio2 اصلاح شده) تثبیت شد و برای اکسایش سولفید با تبدیل 95% و بهره¬ی انانتیومری بالای 99% در min 2 استفاده شد. کاتالیست fe3o4-[mn(saldien)] قابل بازیافت مغناطیسی و گزینش¬پذیر از طریق پیوند کوالانسی لیگاند پنج دندانه h2saldien روی نانوذرات مگنتیت پوشش داده شده با سیلیکا و سپس فلز دار کردن آن با منگنز(ii) کلرید چهار آبه در حضور سدیم آزید سنتز شد. نانوذرات هیبریدی آلی - معدنی با استفاده از تکنیک¬های تصویربرداری الکترونی (sem و stem/edx)، xrd، ft-ir و chn شناسایی شد. کاتالیست تثبیت شده گزینش¬پذیری عالی (%100 - 91) را نسبت به اپوکسید و بنزآلدهید در اکسایش سیکلوآلکن و بنزیل الکل با h2o2 نشان داد و به¬راحتی توسط میدان مغناطیسی خارجی بازیافت شد. کاتالیست تا پنج بار بدون کاهش فعالیت و گزینش¬پذیری قابل بازیافت است. وانادیم در شبکه sba-15 با کنترل ph و با روش هیدروترمال با استفاده از وانادیم استیل استونات و p123 به¬ترتیب به¬عنوان منبع وانادیم و الگو وارد شد. کاتالیست توسط icp، xrd، جذب و واجذب نیتروژن و sem شناسایی شد. کاتالیست vsba-15 در اکسایش سیکلوهگزن با h2o2 استفاده شد تا فعالیت کاتالیستی آن بررسی شود. کمپلکس جدید از آهن(ii) با لیگاند چهار دندانه¬ی باز شیف، [feii(saldien)(cl)] (4)، سنتز شد و توسط آنالیز عنصری و روش¬های طیف¬بینی شناسایی شد. ساختار بلور (4) توسط کریستالوگرافی پرتو x تعیین شد. کلمات کلیدی: نانوکاتالیست؛ اکسایش؛ مزوحفره؛ مس؛ منگنز؛ آهن؛ هیدروکربن؛ هیدروژن پراکسید؛ کاتالیست غیرمتقارن.

نانوذرات تیتانیم (iv) دی اکسید (tio2-nps)، با مورفولوژی های گوناگون توسط روش میکرو امولسیونme))/هیدروترمال سنتز شدند و خاصیت تخریب فتوکاتالیستی متیل اورانژ مورد مطالعه قرارگرفت. میکروامولسیون از آب، سیکلوهگزان و سورفاکتانت های آنیونی مانند سدیم بیس (2-اتیل) سولفوسوکسینات (aot)، کاتیونی مانند هگزا دسیل تری متیل آمونیم برمید (ctab) و کربوکسی متیل سلولز (cmc) تشکیل شد. تترا بوتیل اورتو تیتانات (tbot) در محلول میکروامولسیون کاهش یافت و پس از آن tio2-nps در واکنش هیدرولیز بین tbot در حلال آلی و آب در هسته (میکروامولسیون معکوس) تشکیل شدند. تأثیر پارامترهایی مانند نسبت سورفاکتانت ها و تغییرات دما در ساختارفازی، اندازه ذرات و مورفولوژی بررسی شدند. tio2-nps، با استفاده از پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف مادون قرمز (ftir) مورد بررسی قرار گرفتند. در بخش اول، در حالیکه دمای واکنش در c°30 ثابت نگه داشته شده بود، محصولات در دمای c°560 به مدت 6 ساعت کلسینه شدند، نسبت های مولی مختلف از سورفاکتانت های ctab/aot مورد بررسی قرار گرفتند. تمامی tio2-nps در فاز آناتاز و با مورفولوژی کروی سنتز شدند به غیر از نسبت مولی 1به 1 دو سورفکتانت ctab/aot که منجر به تولید tio2-nps با مورفولوژی ورقه ای گردید. طیف xrd اندازه ذرات را در حدود nm52 نشان داد. در بخش دوم، در حالیکه دمای واکنش در c°30 ثابت نگه داشته شد، محصولات در دماهای c°220 و c°260 به مدت 13 ساعت کلسینه شدند و نسبت های مولی مختلف از سورفاکتانت های ctab/aot مورد بررسی قرار گرفتند. بر این اساس، در نسبت مولی 1 به 1 دو سورفکتانت aot/ctab، tio2-nps در دمای c°220 با مورفولوژی کروی و در دمای c°260 با مورفولوژی رشته ای و در فاز آناتاز سنتز شدند. طیف ،xrd اندازه ذرات را در دمای c°220 حدود nm 8 و در دمای c°260 حدودnm 29 نشان داد. در بخش سوم، در حالیکه دمای واکنش در c°30 ثابت نگه داشته شد، محصولات در دمای c°560 به مدت 6 ساعت کلسینه شدند و نسبت های مولی مختلف از سورفاکتانت های ctab/cmc مورد بررسی قرار گرفتند. نسبت مولی 1به 1 از دو سورفکتانت ctab/cmc منجر به تولید tio2-nps در فاز آناتاز شدند. اما ذرات توسط cmc در فازی ناشناخته سنتز شدند. در بخش چهارم، با بررسی تأثیر مورفولوژی های مختلف tio2-nps از جمله کروی، رشته ای و ورقه ای سنتز شده در سه دمای c°220 ، c°260 وc°560 در تخریب فتوکاتالیستی متیل اورانژ، فعالیت بالایی در این تخریب از خود نشان دادند. میزان تخریب فعالیت فتوکاتالیستی بستگی زیادی به درجه بلورشدگی، اندازه و مورفولوژی tio2-nps دارد. علاوه بر این، tio2-nps با مورفولوژی ورقه ای و نیز tio2-nps دوپه شده با قلع، بیشترین سرعت را در تخریب فتوکاتالیستی متیل اورانژ از خود نشان دادند.