تبديل كاتاليستي فروكتوز به 5-هيدروكسي متيل فورفورال با استفاده از كاتاليست‌‌هاي جامد اسيدي PANI-SO3H -g-C3N4/CF و PS-SO3H/CF

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، دو نوع كاتاليست ناهمگن جديد با نام‌‌هاي PANI-SO3H-g-C3N4/CF و PS-SO3H/CF سنتز شدند و سپس كاربرد آن‌‌ها براي تهيه ماده آلي ارزشمند به نام 5-هيدروكسي متيل فورفورال از پيش‌‌ماده فروكتوز مورد بررسي قرار گرفت. در پژوهش اول كاتاليست PANI-SO3H-g-C3N4/CF تهيه شد و به وسيله‌‌ي روش‌‌هاي ATR-FTIR، FTIR -Pyridine، SEM، TGA، BET مورد بررسي و شناسايي قرار گرفت. واكنش تبديل كاتاليستي فروكتوز به HMF در حلال آب با درصد‌‌هاي مختلف 1و4-دي اكسان انجام شد. در اين فرآيند عامل‌‌هاي گوناگوني مانند دما، زمان، فشار، درصد وزني- وزني مختلف g-C3N4 بر روي بستر الياف كربني، درصد‌‌هاي مختلف حلال آب و 1و4-دي اكسان و مقدار كاتاليست براي به دست آوردن بيشترين بازده HMF مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت با استفاده از كاتاليست PANI-SO3H-g-C3N4/CF و پيش‌‌ماده فروكتوز مقدار 1/69 درصد HMF با گزينش پذيري 3/81 در دماي 150 درجه سانتي¬گراد و زمان 180 دقيقه به دست آمد. در پژوهش دوم كاتاليست PS-SO3H/CF به روش‌‌هاي مختلف سنتز شد و به وسيله‌‌ي روش‌‌هاي ATR-FTIR، SEM مورد بررسي و شناسايي قرار گرفت. سپس كاربرد آن براي توليد HMF از فروكتور در حلال DMSO مورد ارزيابي قرار گرفت. در اين فرآيند عامل‌‌هاي مختلف مانند زمان، دما، نوع روش سنتز كاتاليست براي به دست آوردن بيشتر HMF مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. در نهايت با استفاده از كاتاليست PS-SO3H/CF و پيش‌‌ماده فروكتوز مقدار 5/78 درصد HMF در دماي 110 درجه سانتي¬گراد و زمان 10 دقيقه به دست آمد. همچنين بازيابي كاتاليست مورد ارزيابي قرار داده شدكه كاهش بازده بعد از مرتبه‌‌ي دوم بازيابي مشاهده شد. براي بهبود فرآيند بازيابي، كاتاليست PS-SO3H/CF با استفاده از غلاف TiO2 و همچنين دي وينيل بنزن به عنوان عامل شبكه كننده اصلاح شد.

212307

شيمي آلي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

عليرضا نجفي چرمهيني، محمد ديناري

مهران غياثي