ساخت و طراحی کاتالیست نانو متخلخل از نوع چارچوب فلز -آلی MOF بر پایه UiO-۶۶-COOH با داپت کردن بر روی صفحات نیترید کربن گرافیت ( (g-C۳N۴)/مغناطیسی و تثبیت با نانو ذرات گادالانیوم به عنوان کاتالیست سنتز شده MOF کارآمد و جدید به منظور حذف فلزات سنگ

این پژوهش با انگیزه شناسایی کاتالیست متخلخل MOF جدید از طریق چارچوب فلزی-آلی UiO-۶۶ با اسید کربوکسیلیک آزاد و نیترید کربن گرافیتی مغناطیسی کارآمد (Fe۳O۴/g-C۳N۴) از طریق تزئین با نانوذرات گادولینیم به دست آمد. به منظور تهیه یک کاتالیزور بسیار کارآمد UiO-۶۶-COOH @ g-C۳N۴/Fe۳O۴ @ Gd-NPs به عنوان کاتالیزور ناهمگن برای اعمال حذف فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفت. UiO-۶۶ با مکان های اسیدی، مانند کربوکسیلیک، برای کاتالیز اسید و جذب سنتز شده . UiO-۶۶ MOF با گروه های COOH آزاد را می توان با روش های مختلفی مانند سنتز مستقیم، تبادل لیگاند و پس اصلاح به دست آورد. برای سنتز مستقیم UiO-۶۶-COOH و UiO-۶۶-(COOH)۲، اسید از ۱،۲،۴-بنزن تری کربوکسیلیک (BTEC) به ترتیب به عنوان پیوند دهنده آلی استفاده شد. در این مطالعات جذب نه تنها می تواند کاربردهای بالقوه MOFهای به دست آمده را پیشنهاد کند، بلکه وجود COOH آزاد را نیز تایید می کند . تکنیک های مختلفی از جمله FT-IR، XRD، BET، SEM، TEM، EDS، و نقشه برداری عنصری، برای بررسی UiO-۶۶-COOH @g-C۳N۴/Fe۳O۴ @ Gadolinium Nano استفاده شد و نشان دهنده آماده سازی موفق آن است. نتایج حاصل از کاتالیزور بهره وری در بازدهی عالی در شرایط ملایم به دست می آید که دلیلی بر فعالیت برتر کاتالیزور ناهمگن حاوی نانوذرات گادولینیوم است. انتظار می رود ظرفیت جذب g-C۳N۴/Fe۳O۴/UiO-۶۶-COOH به حداکثر ۲۹۲ میلی گرم در لیتر برسد که به گروه های عاملی فراوان و مساحت سطح بالا نسبت داده می شود. علاوه بر این، کاتالیزور قابلیت استفاده مجدد عالی را بدون کاهش قابل توجه در فعالیت تا ۵ اجرای متوالی نشان داد.

کلیدواژه ها:

نانو متخلخل ، نانو ساختار ، چارچوب فلز-آلی ، MOF ، UiO-۶۶-COOH ، نانو ذرات گادالانیم