کاتالیزگر سبز باز شیف مس(II)/آهن- مزوحفره سیلیکا جهت اکسایش انتخابی الکل های بنزیلی با ترشیوبوتیل هیدروژن پراکسید

Abstract

دراین پژوهش، نانوکاتالیزگر ناهمگن جدید و کارآمد Cu(II) Schiff-base-Fe-SBA-15 طراحی و سنتز شد. این کاتالیزگر از طریق تثبیت کووالانسی کمپلکس بازشیف مس(II) بر روی سیلیکای مزوحفره 15SBA- آلاییده شده با آهن (Fe)، تهیه گردید و ساختار آن با روش‌های آنالیز دستگاهی FT-IR، XRD، TEM، BET، EDX–Mapping و ICP، مورد تأیید قرار گرفت. عملکرد کاتالیزگری این سامانه در اکسایش انتخابی الکل‌های بنزیلی به آلدهیدها و کتون‌های مربوطه با استفاده از اکسنده سبز ترت-بوتیل هیدروپراکسید(TBHP) در حلال آب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حضور همزمان گونه‌های آهن و مس در بستر مزوحفره، اثر هم‌افزایی داشته و فعالیت کاتالیزگری را نسبت به نمونه‌های فاقد آهن بهبود می‌بخشد. تحت شرایط بهینه (5pH=، دمای ۷۰ درجه سانتی‌گراد و زمان ۳ ساعت)، بازده تبدیل الکل‌ها تا ۹۵٪ و انتخاب‌گری بالای ۹۹٪ برای تمام محصولات حاصل شد. بررسی‌های سینتیکی و استفاده از تله‌های رادیکالی نشان داد که واکنش از طریق یک مکانیسم رادیکالی با نقش کلیدی رادیکال‌های هیدروکسیل پیش می‌رود. همچنین، آزمون‌های فیلتراسیون داغ و مسمومیت با جیوه، ماهیت ناهمگن کاتالیزگر را اثبات کردند. کاتالیزگر سنتز شده پایداری حرارتی و شیمیایی بالایی داشته و بدون کاهش چشمگیر در فعالیت، تا ۶ چرخه قابل بازیابی و استفاده مجدد است. این روش به دلیل استفاده از محیط آبی، شرایط ملایم، بازده بالا و قابلیت بازیافت کاتالیزگر، با اصول شیمی سبز مطابقت دارد.