ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

تولید طبیعی نانو کریستال‌های پالادیم اسید

تولید طبیعی نانو کریستال‌های پالادیم اسید

تولید طبیعی نانو کریستال‌های پالادیم اسید – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه شیمی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر

 

مقالات ترجمه شده شیمی - ایران ترجمه - irantarjomeh
شماره
۳۵
کد مقاله
CHEM35
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
دکتر حسین دشتی
نام فارسی
تولید طبیعی نانو کریستال‌های پالادیم اسید
نام انگلیسی
In situ generation of palladium oxide nano-crystals
تعداد صفحه به فارسی
۱۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۴
کلمات کلیدی به فارسی
پورفیرین, نانوکریستالهای پالادیم اکسید, نانو ساختار, چارچوب آلی – فلزی
کلمات کلیدی به انگلیسی
Porphyrin, Palladium oxide nano-crystals
Nano-structures, Metal–organic framework
مرجع به فارسی
ژورنال شیمی ارگانومتالیک
دپارتمان شیمی, انستیتو تکنولوژی دهلی, دهلی نو, هندوستان, الزویر
مرجع به انگلیسی
Journal of Organometallic Chemistry, Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Delhi, New Delhi, India; Elsevier
قیمت به تومان
۵۰۰۰
سال
۲۰۰۹
کشور
هندوستان

 

 تولید طبیعی نانو کریستال‌های پالادیم اکسید
 ژورنال شیمی ارگانومتالیک
دپارتمان شیمی، انستیتو تکنولوژی دهلی، دهلی نو، هندوستان
الزویر
۲۰۰۹
 
 
چکیده
سنتز چارچوب آلی ـ فلزی (MOF) مبتنی بر تترا- پیریدیل پورفیرین و نمک پالادیم (II) منجر به تشکیل نانوکریستالهای پالادیم اکسید می شود. نانوکریستالهای پالادیم اکسید به وسیله TEM PXRD HRTEM، اسپکتروسکوپی فرابنفش ـ مریی(UV – VisDLS، SEM و AFM شناسایی می شوند. در اینجا، مکانیسم قابل پذیرشی برای تولید طبیعی نانو کریستالها ارائه می شود.
کلمات کلیدی: پورفیرین، نانوکریستالهای پالادیم اکسید، نانو ساختار، چارچوب آلی – فلزی
 
  1. مقدمه
در سالهای اخیر، چارچوبهای آلی ـ فلزی متخلخل (MOFها( به طور گسترده ابداع شده اند که علت آن کاربردهای بالقوه آنها به عنوان غربالهای مولکولی، در ذخیره سازی گاز، تبادل یون و در کریستالها می باشد ]۴-۱[. انتخاب دقیق فلزها و لیگاندهای مناسب به تولید MOF های دارای ساختار و عملکرد مطلوب براساس تمایلات کوئوردیناسیونی و اشکال هندسی آنها منجر می شود. در این مقاله، پورفیرین‌ها به واسطه توانایی کی‌لیت شدن با یونهای فلزی مختلف نظیر Cu، Zn،Fe ، Pd و Pt برای تشکیل MOF های متخلخل به کار گرفته شده اند. پورفیرین ها به طور ذاتی کاربردهای قابل توجهی به عنوان پیوند دهنده مولکولهای کوچک، انتقال دهنده‌ها، کاتالیزورها، جذب کننده های نور و انتقال دهنده های انرژی دارند ]۹[. پورفیرین های سنتزی در الکترونیک مولکولی و به عنوان قطعات ساختمانی فوق مولکولی از اهمیت قابل توجهی برخوردارند ]۱۲-۱۰[. از میان این پورفیرین‌ها، پورفیرین های استخلاف شده با پیریدیل نمایندگان عالی برای کی‌لیت شدن با چندین یون فلزی می باشند زیرا همانگونه که در نمودار ۱ نشان داده شده، آرایه های فوق مولکولی جذابی تشکیل می دهند ]۱۴-۱۳[. تلاشهای مورد علاقه ما برای سنتز چنین ابرساختارهایی با واسطه فلزی منجر به تشکیل نانوکریستالهای پالادیم اکسید (با قطر ۵-۷nm) همراه با MOF تصادفی گردید.
این نانوکریستالها با استفاده از پراش پرتو X پودر، میکروسکوپی عبوری الکترون، میکروسکوپی عبوری الکترون با تفکیک بالا، آنالیزگر اندازه ذره، میکروسکوپی نیروی اتمی و پراش الکترونی شناسایی می شوند.
  1. نتایج و بحث
برای تهیه نانوکریستال پالادیم اکسید، مزو- تتراکیس (پیریدیل) پورفیرین (TPyP) و Na۲PdCl۴ با نسبت مولی ۱:۴ به داخل دی‌متیل فرمامید (DMF) ریخته شدند. مخلوط در دمای ۸۰-۱۰۰oC  در حمام روغن با هم زدن مداوم به مدت ۱۲ ساعت حرارت داده شد. در طی پیشرفت واکنش، رنگ مخلوط واکنش از نارنجی کم رنگ به قرمز شرابی سیر تغییر کرد. واکنش به وسیله اسپکتروسکوپی فرابنفش- مریی ردیابی شد. طیفهای فرابنفش- مریی، جابجایی قرمز سورت ( Soret) را در حدود ۳-۴nm همراه با پهن‌شدگی نوار نشان داد و نوار Q به جای آنکه مانند پورفیرین های فلزی به طور عادی ۲ خطی مشاهده شود، ۴ خطی باقی ماند. این امر نشان می دهد که پالادیم داخل حلقه بزرگ پورفیرین نمی شود بلکه با گروههای پیریدیل موجود در پیرامون حلقه پورفیرین کوئوردینه  می شود (پیوند می یابد) (مواد مکمل ، شکل S-1) ]۱۵[. شیوه ی کوئوردیناسیون احتمالا با آنچه در نمودار ۱ نشان داده شده، مشابه است.
برای انجام آنالیز بیشتر، مخلوط واکنش با DMF، ۲۰ برابر (حجمی/حجمی) رقیق گردید. بخشی از مخلوط رقیق شده به طور جداگانه به مدت ۱، ۲ و ۳ روز نگهداری شد (در نمودار ۲، به ترتیب به صورت  A،B  وC نشان داده شده است). TEM مخلوط های قرمز شرابی A وB (نمودار) تشکیل نانوکریستالهای پالادیم اکسید با قطر ۵-۷nm را نشان داد (مواد مکمل، شکل S-2) اما اندازه‌گیری‌های DLS مخلوط های مربوطه افزایشی را در اندازه از ۱۴/۵nm
( sn = ۱/۴۷nm) تا ۵۵/۵۴nm (sn = ۱۲/۶۷nm) نشان داد. این امر حاکی از آنست که احتمالا انباشتگی گروههای پورفیرین در اطراف نانوکریستالهای پالادیم اکسید روی می دهد که به بزرگتر شدن اندازه می انجامد.
مخلوط کلوییدی با سرعت rpm ۱۵۰۰۰ فرا سانتریفوژ شد و باقیمانده با اتانول شسته و خشک گردید و با استفاده از پراش پرتو x پودر (PXRD) آنالیز شد. الگوی PXRD باقیمانده با PdO (پالادیم اکسید) کاملا مطابقت داشت (JCPDS No. 655261) (مواد مکمل، شکل۳S ) ماهیت کریستالی نانو کریستالهای پالادیم اکسید همانگونه که در شکل ۱ نشان داده شده، با استفاده از الگوی پراش الکترون (ED) و HRTEM بیشتر تایید شد.
این الگو در سیستم مکعبی نشان داده می‌شود (  ۶۵/۵ = a). الگوی شماتیک پراش محور تقارن ناحیه‌ای [۰۰۲] مربوط به نانوکریستالهای پالادیم اکسید در شکل (ب) نشان داده شده‌اند. اطلاعات تجربی حاصل از PXRD ، HRTEM و ED با تشکیل نانوکریستالهای PdO مطابقت دارند. نانو کریستالها  به صورت طبیعی یا مستقیما از [PdCl۴]۲- یا از اکسایش مراکز PdO کاهش یافته، در طی واکنش در DMF تحت محیط هوا در دمای ۸۰oC تولید می شوند. قبلا گزارش شد که DMF می تواند یونهای فلزی را کاهش دهد ]۱۸-۱۶[. بنابراین، شاید Pd۰ در طی پیشرفت واکنش، متحمل اکسایش هوازی شود تا نانوکریستالهای پالادیم اکسید را تشکیل دهد. ]۲۰-۱۹[. همچنین، این نکته فهمیده شده که هنگامی که واکنش در محیط آرگون انجام می شود، فقط نانوذرات پالادیم تشکیل می شوند. PXRD باقیمانده به وضوح تشکیل ذرات پالادیم را نشان می دهد، الگوی پودر در شکل S-3b مواد مکمل، نشان داده شده است.
نمودار ۱٫ ساختار پیشنهادی آرایه‌های فوق مولکولی دارای پورفیرین استخلاف شده با پیریدیل با وساطت پلادیم. پیوندهای N-Pd-N بین پورفیرین‌های استخلاف شده با پیریدیل مجاور به تشکیل شبکه‌های ۲-D باز مسطح منجر می‌شود (برای وضوح، اتمهای کوئوردینه شده با اتم پالاریم نشان دهده نشده‌اند). کی‌لیت سازی بیشتر نیتروژنهای پیریدیل کوئورینه نشده با نمک پالادیم (II) منجر به تشکیل شبکه ۳-D نامتناهی می‌شود.
نمودار ۲٫ سنتز و روشهای شناسایی نانو کریستالهای پالادیم اکسید
DLS مخلوط C متوسط اندازه ذرات را ۱۶۴nm نشان داد (sn = ۱۴/۳۳nm) (مواد مکمل، شکل S-2). این امر نشان می دهد که در هنگام پیرشدگی، نصف پورفیرین متراکم شده تا ذرات بزرگتری را تشکیل دهد. TEM مخلوط C، خوشه‌بندی نانوذرات با قطر حدود ۱-۲nm را که حلقه بیرونی هم مرکزی را در اطراف نانوکریستالها تشکیل می دهد، نشان می دهد.
خوشه‌بندی این ذرات نشان می دهد که پورفیرین های پیریدیلی که نانوکریستالهای PdO را احاطه کرده از طرف دیگر از طریق N پیریدین نیز به این نانوذرات کوئوردینه می شوند (پیوند می یابند) (شکل ۲ ب) ]۲۲-۲۱[. برهمکنش های pp بین حلقه های پورفیرین، انباشتگی موازی حلقه‌های بزرگ را بیشتر پایدار می سازد ]۲۳[. از اطلاعات حاصل از HRTEM چنین استنباط می شود که فاصله بین نانوکریستال و حلقه در حدود ۱/۵nm می باشد. این امر با اندازه حلقه پورفیرین (۱/۵۴nm) توافق خوبی دارد و با مدل ارائه شده نیز سازگار است (شکل ۲ و S-8).
اگر مخلوط واکنش قرمز شرابی سه روز تکان داده نشود، تشکیل ژل صورت می گیرد این پدیده در نمودار ۲ نشان داده شده است. این ژل به محض تشکیل شدن، در اغلب حلال ها نظیر           هگزان دی کلرومتان، کلروفرم، دی متیل فرمامید، استون، استونیتریل، اتیل استات، متانول، اتانول و آب غیر قابل حل می باشد. با خارج کردن حلال، حجم ژل تا حدود ۲۰ برابر حجم اولیه کاهش
می یابد. این امر حضور جاهای خالی بزرگ در شبکه پورفیرین را نشان می دهد. اگر ژل جهت حذف DMF حرارت داده شود، ساختار آن از هم فرو می پاشد. این امر حاکی از آنست که DMF احتمالا از طریق کوئوردینه شدن (پیوند) مستقیم با نمک پالادیم (II) به صورت فعال در پایدارسازی ژل دخالت دارد. تشکیل ذرات بسیار انباشته (متراکم) بوسیله AFM تایید شد. (شکل ۲ ج). SEM اکسوژول در مواد مکمل، شکل S-9 نشان داده شده است. به این ترتیب، روش ساده‌ای برای تولید طبیعی نانوکریستالهای پالادیم اکسید گزارش شده است. نانوکریستالهای پالادیم اکسید با استفاده از PXRD، TEM، HRTEM ،ED، AFM و SEM شناسایی می شوند. اسپکتروسکوپی
فرابنفش – مریی و AFM تشکیل MOF های انباشته (متراکم) را نشان می دهد. با پیرشدگی (کهنه شدگی) محلول، یک ژل قرمز سیر تشکیل می شود که در حضور اکسنده هایی نظیر
پنتا فلوئورو یدو بنزن، متا- کلروپربنزوییک اسید و هیدروژن پروکسید پایدار است. فعالیت کاتالیزوری نانوکریستالهای پالادیم اکسید به دام افتاده در ژل، تحت بررسی قرار دارد.
شکل .۱ (الف) تصویر HRTEM نانو کریستال مشاهده شده در مخلوط کلوییدی A. اندازه نانو کریستال تقریبا mm۲/۴~ است که فاصله A۲~ دارد. (ب) ناحیه انتخابی الگوی پراش الکترونی نانو کریستالهای پالادیم اکسید مخلوط A همراه با محور تقارن ناحیه‌ای [۰۰۲] (نمودار ۲).
شکل ۲٫ (الف) TEM مخلوط C. (ب) مدل نشان دهنده نانو ذرات کوچک پالادیم اکسید که در اطراف یک نانو کریستال مرکزی، یک دایره هم مرکز تشکیل می‌دهند. ذرات کوچکتر در اثر کوئوردینه شدن با N پیریدین پورفیرین پایدار می‌شوند. (ج) AFM انباشتگی ذرات را نشان می‌دهد.
  1. بخش تجربی
Na۲PdCl۴ (۰.۴mmol,126mg) و مزوتتراکیس (۴-پیریدیل) پورفیرین (۰٫۱mmol,62mg) به داخل ۱۰ml دی متیل فرمامید (DMF) ریخته می شوند و مخلوط در هوا در یک حمام روغن از پیش گرم شده (۸۰-۱۰۰oC) به مدت ۱۲ ساعت به هم زده می شود. در طی پیشرفت واکنش، رنگ مخلوط واکنش از نارنجی کم رنگ به قرمز شرابی تغییر می کند (شکل ۲) بخشی از محلول قرمز شرابی جهت آنالیز تجربی بیشتر، با DMF رقیق شده و به مدت ۳۰ دقیقه تحت صوت افکنی قرار می گیرد. استفاده از هر حلال دیگر نظیر دی کلرومتان، کلروفرم، استونیتریل، اتیل استات، استون، اتانول، متانول یا آب برای رقیق کردن محلول به تشکیل رسوب منجر می شود. اگر محلول قرمز شرابی به مدت سه روز بدون حرکت باقی بماند، تشکیل ژل صورت می گیرد که این ژل در DMF و نیز سایر حلالها (که در بالا ذکر شد) غیرقابل حل است.
بررسیهای پراش پرتو X پودر در دمای اتاق در یک پراش سنج پیشرفته بروکر D8 با استفاده از تابش CuKα فیلتر شده با Ni انجام شد. اطلاعات در مراحل ۰٫۰۳o و زمان شمارش ۱ ثانیه ای در هر مرحله در محدوده ی ۲o < 20 < 60o جمع‌آوری شد.
میکروسکوپی عبوری الکترون (TEM) و TEM با تفکیک بالا (HRTEM) در یک میکروسکوپ الکترونی FEI Techni G2 20 که با ولتاژ ۲۰۰KV عمل می کرد، انجام گرفت. AFM و SEM به ترتیب با استفاده از VEECO METEROLOGY GROUP، NANOSCORE-IIIA و ZEISS EVO 50 انجام شد. اندازه‌گیری‌های فرابنفش ـ مریی (UV – Vis) با یک اسپکتروفوتومتر آگیلانت ۸۴۵۳ (آشکار ساز آرایه دیودی) صورت پذیرفت. DLS با استفاده از آنالیزگر اندازه ذره
 MALVERN ZETASTZER NANO SERIES (ZS 90) انجام گرفت.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.