سنتز و کاربرد نانو کاتالیست های fe3o4 و tio2 در واکنش های گرمایی و فوتوشیمیایی گزینشی

این رساله شامل چهار فصل به شرح زیر است: 1) دربخش اول، از نانوذرات مغناطیسی fe3o4 به عنوان بستری برای ناهمگن کردن کاتالیست همگن cu(acac)2 استفاده شد. اتصال این کمپلکس به بستر توسط طیف سنجی فوتوالکترون (xps) اثبات شد. مشخصه یابی بیشتر با تکنیک های پراش اشعه ی x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir)، کوپل پلاسمای القای (icp)، گرما وزنی (tga) و vsm انجام شد. کارآیی و گزینش پذیری این کاتالیست ، cu(acac)2/nh2-t/sio2@fe3o4nps، در سنتز یک مرحله ای ?-آمینوآسیل آمیدها توسط واکنش چهار جزئی یوگی بین سیکلوهگزیل ایزوسیانید، اسید استیک، آمین ها و انواع آلدئیدها بررسی شد. نتایج نشان داد که تمام آلدئیدهای آروماتیک، محصول مربوطه را با بازده بالا تولید می کنند، درحالیکه آلدئیدهای هتروآروماتیک در واکنش شرکت نمی کنند. 2) کاربرد این نانوکاتالیست در سنتز حلقه ی آزیریدین از استایرن در مجاورت phi=nts به عنوان منبع نایترن، بررسی شد. در طیف nmr محصول، n-(p-توسیل سولفونیل)-2-فنیل آزیریدین، فقط یک دیاسترومر از بین دیاسترومرهای سیس و ترانس شناسایی شد. محاسبات dft در فاز گازی و حلال های مختلف نشان داد که علت آن، بالا بودن سد انرژی وارونگی اتم نیتروژن در حلقه ی آزیریدین (kcalmol-1 9/76 >) است. 3) سنتز یک فوتوکاتالیست مغناطیسی قابل بازیافت جدید شامل صفحات گرافن احیا شده (r-go) و بارگذاری شده با نانوذرات fe2o3-?، tio2 و نسبت های وزنی مختلف نانوذرات ag مد نظر قرار گرفت (ag/tio2/?-fe2o3@r-go. نتایج نشان داد که این کاتالیست با wt% 5/11 ag، قادر است که رنگ کریستال ویولت را توسط نور مرئی با بازده 97% تجزیه کند. 4) در بخش چهارم این رساله، فوتوکاتالیستی طراحی کردیم که در آن نانوذرات tio2 بخوبی بر روی سطح ?-fe2o3@go پراکنده شدند (tio2&?-fe2o3@go) و سپس با سنتز پلی آنیلین در مجاورت این بستر، نانولوله های tio2&?-fe2o3@go/pani-nt تهیه شدند و مکانیسم تشکیل آن بررسی شد. نتایج نشان داد در صورتیکه نسبت وزنی پلی آنیلین به tio2&?-fe2o3@go در این فوتوکاتالیست برابر 3:1 باشد، می تواند رنگ رودامین ب را توسط نور مرئی با بازده 94% تجزیه کند، در حالیکه بازده این واکنش در حضور i فقط 36% است. هر سه کاتالیست سنتز شده در این رساله براحتی توسط یک آهن ربا قابل بازیافت هستند.