سنتز و اصلاح سطح مواد مزوپور پایه سیلیکا به منظور کاربرد کاتالیستی

مواد مزوپور منظم و یا به اختصار مواد مزوپور دسته ای از مواد می باشند که دارای تخلخل منظم در محدوده 2-50 نانومتر می باشند. در این میان مواد مزوپور سیلیکا بیش از همه مورد توجه محققیقن بوده و بویژه در زمینه مواد جاذب و کاتالیست کاربردهای گسترده ای دارد. کاربرد اخیر این مواد به واسطه افزایش سطح از یک سو و محدودیت ابعاد حفرات آن از طرف دیگر می باشد که بر خلاف زئولیتها اندازه حفرات بزرگتری داشته و محدودیت انتقال جرم مولکولهای بزرگ ناشی از ریز بودن حفرات زئولیت در آنها برطرف می گردد. در این طرح مواد مزوپور پایه سیلیکای مختلفی مانند mcm-41وsba-15 و msuxو hmsو kit-6 با استفاده از روش سل-ژل هیدروترمال تهیه شد. همچنین برخی از مواد مزوپور با استفاده از آلومینیوم در حین واکنش اصلاح و ترکیبات al- mcm, al-sba به دست آمد. در این سنتزها مواردی از جایگزینی تمپلت های متداول با ترکیبات جدید مورد آزمایش قرار گرفت که می توان به جایگزینی ترکیب متداول p123 با محصول دیگری بنام genapol pf-10 در سنتز sba-15 و همچنین هگزادسیل آمین بجای دودسیل آمین در سنتز hms اشاره نمود. سطح برخی از نمونه ها با استفاده از گونه های مختلف آلی اصلاح و تعدادی از آنها در واکنشهای کاتالیستی سازگار با محیط زیست استفاده گردید. اصلاح سطح گونه های مزوپورعمدتاً با ایجاد گروههای عاملی pnhnh2, -so3h, pr-nh2 و غیره به منظور تغییر خواص اسیدی و یا بازی سطح و با هدف کاتالیز واکنشها صورت گرفته ولی در موارد دیگری که از آن بعنوان پایه مناسب استفاده می شود، اصلاح به منظور تشکیل کمپلکسهای فلزی با استفاده از این گروههای عاملی بود که ب توان فلزاتی با خصلت کاتالیستی بر روی آن نشانید. در یک مورد خاص سطح مزوپور با استفاده از آمینواسید پرولین که به عنوان کاتالیست مولکولی شناخته شده است اصلاح شده و در واکنش کاتالیستی سنتز تتراهیدروبنزو[b] پیران ها مورد استفاده قرار گرفت. واکنش مورد نظر بسادگی و با سایش مواد اولیه با استفاده از یک هاون در حضور کاتالیست و همینطور در فاز محلول انجام گرفت. بنظر می رسد که کاتالیست قابل بازیافت تهیه شده را بتوان در برخی واکنشهای کاتالیستی کایرال نیز مورد آزمایش قرار داد. در بخش دیگری مزوپور سیلیکا بعنوان یک کاتالیست دوست دار محیط زیست و جایگزین مناسبی برای سیلیکاژل در سنتز کاتالیستی ترکیبات تری آریل ایمیدازول مورد استفاده قرار گرفت. واکنشهای کاتالیستی بر روی سیلیکای مزوپور با استفاده از روشهای حرارت دهی متداول و همچنین تابش میکروویو انجام شد. محصول واکنشهای کاتالیتیک پس از خالص سازی به روش نوبلوری، با استفاده از روشهای متداول در شیمی آلی نظیر tlc, ft-ir,nmr و همچنین تعیین نقطه ذوب محصول مورد بررسی و تایید قرار گرفت. علاوه بر این، کاتالیستهای اکسید فلزی تلقیح شده در داخل حفرات مزوپور بعنوان کاتالیست در تهیه نانولوله کربنی به روش شیمیایی فاز بخار مورد آزمایش قرار گرفت. اتصال ترکیب دی پیکولینیک اسید به عنوان لیگندشناخته شده بر روی مزوپور سیلیکا به عنوان محصولی جدید معرفی شد که پتانسیل استفاده در تثبیت گونه های فلزی بر روی سطح جهت کاربردهای کاتالیستی را داراست. همچنین به منظور جایگزینی روشهای پیچیده سنتز مواد ارگانوسیلان بعنوان اصلاح کننده سطح، روش جدید دیگری بر پایه سنتز الکتروشیمیایی مواد اصلاح کننده سطح بکار گرفته شده و محصول جدیدی بدست آمد که علاوه بر مواد مزوپور پایه سیلیکا، قابلیت استفاده در اصلاح سطح نانوساختارهای دیگر را نیز دارد. کلید واژه: مزوپور سیلیکا، کاتالیست، اصلاح سطح، میکرویو، الکتروسنتز.