نانو ساختارها - جلسه هشتم

عنوان:
اصلاح ساختاری نانو کاتالیست ها

 اهداف جلسه:
· آشنایی با اصلاح سطح
· آشنایی با عامل دار کردن کاتالیستی

وسایل مورد نیاز:
· دسترسی به اینترنت
· LUS-1
· تولوئن
· 3-مرکاپتو پروپیل تری متوکسی سیلان
· استون
· هیدروژن پر اکسید
· اسید سولفوریک
· متانول

مقدمه:
فراوانی سیلیكا در پوسته زمین، این تركیب را به بستری ارزان و قابل دسترس برای انجام واكنش های شیمیایی تبدیل میكند. ولی به علت خنثی بودن ساختار مواد سیلیكاتی، این مواد فعالیت بسیار كمی دارند.
اصلاح سطح تركیبات سیلیكاتی با گونه های اسیدی، بازی و یا عناصر واسطه، خواص متنوعی به این مواد می بخشد، به طوری كه این مواد كاربردهای مختلفی در زمینه هایی مانند كاتالیزكردن واكنش های شیمیایی، فرایندهای جداسازی و ساخت سنسورهای شیمیایی پیدا می كنند.
 استفاده از تركیبات سیلیكاتی اصلاح شده به عنوان كاتالیزگر در بسیاری از واكنش های آلی نظیر واكنش های ایزومری شدن، اكسایش، كاهش، محافظت، محافظت زدایی و استری شدن گزارش شده است.
با این وجود اصلاح سطح سیلیسی با فلزات عناصر واسطه و دیگر اسیدهای لوئیس، خصلت اسیدی كمی به این تركیبات می دهد.
 علاوه بر این اتصال غیركووالان اسیدها و یا بازهای برونشتد نیز  كارایی كافی برای بسیاری از واكنش های شیمیایی را ندارند. بنابراین اتصال كووالان گروه های اسیدی و بازی برونشتد به بسترهای سیلیكاتی بسیار سودمند خواهد بود.

روش کار  
1.  10 گرم از LUS-1 به مدت 2 ساعت تحت خلا قرار گیرد تا آب حذف شود.
2. 100 سی سی تولوئن خشک اضافه شود. نیم ساعت هم زده شود.
3. 3-مرکاپتو پروپیل تری متوکسی سیلان (12 سی سی) قطره قطره اضاقه شود و حرارت داده شود.
4. رسوب صاف شود و با استون شسته شود.
5. به 10 گرم از رسوب خشک شده، 50 سی سی هیدروژن پر اکسید و یک قطره اسید سولفوریک و 10 سی سی متانول اضافه شود و 24 ساعت هم زده شود.
6. مراحل صاف کردن و شستشو و خشک کردن رسوب تکرار شود.

سوالات
1. دلیل افزودن هیدروژن پر اکسید و اسید چیست؟
2. گروه های عامل دار شده چه نام دارند؟


بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه: مینا رزقی و شایان فروزنده دل
تنظیم: زینب شاه مرادی