بررسی فعالیت کاتالیستی ناهمگن کمپلکس های Ni (II) با لیگاندهای بازشیف H2L1 وH2L2 تثبیت شده بر روی TiO2 در کاهش 4- نیتروفنول

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

برای حذف و کاهش پارانیتروفنول از آب‌های آلوده و پساب‌های صنایع مطالعه‌های بسیاری انجام شده است و از روش‌های گوناگون مانند جذب، اکسایش کاتالیستی، الکتروفنتون، الکتروشیمیایی، تخریب میکروبی و غیره استفاده شده ­است ولی این روش‌ها مشکل‌هایی از جمله حساسیت کم، هزینه‌ی بالا، نیاز به شرایط دمایی ویژه و مدت زمان طولانی دارند. یکی از روش‌های مورد توجه دانشمندان در سال‌های اخیر هیدروژن‌دارکردن کاتالیستی پارانیتروفنول و تبدیل آن‌ به مشتق آمینوفنول است. از همین رو در این پژوهش تلاش شد تا با ساخت نانوکاتالیست‌های ناهمگن، ماده سمی و سرطان‌زای پارانیتروفنول به مشتق پاراآمینوفنول آن کاهش داده شود. بدین منظور  (سالیسیلیدن 2-آمینوتیوفنول L1= و سالیسیلیدن2-آمینوفنول L2 =)کمپلکس‌های [NiLx(DMF)] و [NiLx(PPh3)] بر روی بستر تیتانیوم‌دی‌اکسید قرار داده شد. نانوکاتالیست به‌دست آمده با فناوری‌های طیف‌سنجی فروسرخ (IR) ، میکروسکوپ الکترونی (FE- SEM)، طیف سنجی EDX/Mapping، پراش پرتوایکس پودری (XRD) و پلاسمای جفت شده‌ی القایی (ICP) مورد شناسایی قرارگرفتند. در ادامه به منظور بررسی انجام واکنش کاهش پارانیتروفنول  به پاراآمینوفنول در حضور سدیم بورهیدرید به عنوان عامل کاهنده و در دما و فشار محیط نانوکاتالیستی مورد استفاده قرارگرفت. واکنش مورد نظر با استفاده از طیف‌سنجی مرئی- فرابنفش دنبال شد. براساس نتیجه­ های به‌دست آمده در حضور نانوکاتالیست /TiO2[NiL1(pph3)] واکنش در مدت زمان 8 دقیقه و با مقدار s-1 0053/ k = پایان می­ پذیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Yang S., Liu Y., Guo Y., Xu H., Wang Z., Preparation of Rutile Titania Nanocrystals by Liquid Method at Room  Temperature, Mater. Chem. Phys., 77: 501–506 (2002).
[2] Zhou X. F., Chu D.B, Lin C.J., Anodic Dissolution of Spongy Titaniumin Ethanol Solution for Preparation of Nano-sized TiO2 Powder, Electrochim. Acta., 47: 2769-2773 (2002).
[3] Shenghong Y., Xiaoming Z., TiO2 Nano Powders Prepared by Mean of Microwave Reduction, Rare Metal Mater. Eng., 29: 354-356 (2000).
[4] Li Y., White T.G., Lim S.H.,“Low Temperature Synthesis and Microstructural Control of Titania Nano-Particles, J. Solid State Chem., 177: 1372-1381 (2004).
[5] Balouch A., Shah M.T., Pathan A.A., Mahar A.M., Abdullah Umar A.A., Samoon M.K., Heterogeneous Catalytic Degradation of Nitro-aromatic Compound using Highly Defect Spongy Surface Palladium Nanocatalyst, Nucleus., 53(1): 64-69 (2016).
[6] Pandey S., Mishra S.B., Catalytic Reduction of P-nitrophenol by Using Platinum Nanoparticles Stabilized by Guar Gum, Carbohydr. Polym., 113: 525-531 (2014).
[7] Das T.K., Ganguly S., Bhawal P., Mondal Das S., A Facile Green Synthesis of Silver Nanoparticle-decorated Hydroxyapatite for Efficient Catalytic Activity towards 4-nitrophenol Reduction, Res. Chem. Intermed., 44(2): 1189-1208 (2018).
[8] Babji P., Roa V.L., Catalytic Reduction of 4-Nitrphenol to 4-Aminophenol by Using Fe2O3-Cu2O-TiO2Nano Composite, JICS (Journal of Iranian Chemical Society)., 4(5): 123-127 (2016).
[9] پورعزیزی، ز، "سنتز و شناسایی تعدادی از کمپلکس‌های بازشیف 2- هیدروکسی نفتالیدن 4- کلرو 2- آمینوفنول و 2- هیدروکسی نفتالیدن 2- آمینوفنول نیکل فسفین"، دانشکده شیمی، دانشگاه یاسوج، (1391).
[10] Guan H., Chao C., Lu Y., Shang H., Zhao Y., Yung S., Zhang B., PtNi Nanoparticles Embedded in Porous Silica Microspheres as Highly Active Catalysts for P-nitrophenol Hydrogenation to P-Aminophenol, J. Chem. Sci., 128(9): 1355-1365 (2016).
[11] Deka P., R. C., Bharali P., In Sito Generated Copper Nanoparticle Catalyzed Reduction of 4-Nitrophenol, New J. Chem., 38(4): 1789-1793 (2014).
[13] El-Ansary A.L., Soliman A.A., Sherif  O.E., Ezzat J.A., Preparation and Thermical Study of New Complexes of Salicylidene-2-Aminothiophenol Schiff Bases, Synth. React. Inor. Met. Org. Chem., 32: 1301-1318 (2002).
[14] Kianfar A.H., Dostani M., Enhancing the Photocatalytic Activity of TiO2 Nano-Particles Using Novel Tridentate N2O Schiff Base Complexes, J. Mater. Sci: Mater. Sci., 28: 7353-7359 (2017).
[16] Salehi M., Rahimifar F., Kubicki M., Asadi A., Structural, Spectroscopic, Electrochemical and Antibacterial Studies of Some New Nickel (II) Schiff Base Complexes, Inorg. Chim. Acta., 443: 28-35 (2016).
[18] Balouch A., Shah M.T., Pathan A.A., Mahar A.M., Abdullah Umar A.A., Samoon M.K., Heterogeneous Catalytic Degradation of Nitro-aromatic Compound Using Highly Defect Spongy Surface Palladium Nanocatalyst, Nucleus, 53(1): 64-69 (2016).
[20] Bagheri S., Muhd Julkapli N., Bee Abd Hamid S., Titanium dioxide as a Catalyst Support in Heterogeneous Catalysis, Sci. World. J., (2014).
[22] Meziane D., Kordjani A., Nezzal G., Benammar S., Djadoun A., Para-Nitrophenol Reduction on Solvothermally Prepared [email protected] Core-Shell Catalysts, Reac. Kinet. Mech. Cat., 122: 1145-1158 (2017).
[23] Kastner C., Thunemann A. F., Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol Using Silver Nanoparticles with Adjustable Activity, Langmuir, 32: 7383-7391 (2016).