ISOSTRUCTURAL HKUST-1 METAL ORGANIC-FRAMEWORKS AS CATALYSTS FOR LIQUID-PHASE OXIDATION OF HYDROCARBONS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (Thesis)
Thesis.pdf - Accepted Version Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives. Download (2MB) | Preview |
Arabic Abstract
لقد أدى الطلب المتزايد على التفاعلات الآمنة الموفرة للطاقة إلى العمل على تطوير مواد جديدة يمكن التحكم فيها و إعادة استخدامها مرة أخرى فى العمليات الكيميائية على المستوى المعملى والصناعى;و من ثم أصبح تطوير العوامل الحفازة أحد الموضوعات البحثية الأكثر نموا هذه الأيام. قام العلماء مؤخرا" بتصنيع MOFs، و هى عبارة عن مواد فى شكل شبكة أو إطار من مادة عضوية تحوى بداخلها ذرات لفلز, كعامل حفاز حيوى لتنشيط عدد من التفاعلات المعروفة و المستحدثة للحد من المخلفات الصناعية و تدعيم العمليات الكيميائية الغير مضرة بالبيئة. و تتميز هذه المركبات بأنها يمكن تغيير تركيبها الكيميائى بسهولة, هذا بالإضافة إلى تمتعها بمساحة سطح عالية و ثبات غير متناهى. لقد قمنا فى هذا البحث بتحضير HKUST-1 MOFs عن طريق solvothermal synthesis و من ثم تعديلها عن طريق تبادل الأيونات بعد تحضيرها, ثم توصيفها باستخدام PXRD و FTIR و FESEM و ICP-MS و من ثم استخدامها فى أكسدة الطولوين, الهكسان الحلقى, و ميثيل الهكسان الحلقى باستخدام طرق كيميائية معروفة. لقد أثبتت التحاليل باستخدام GC-MS و GC-FID أن Fe-Zn-HKUST- يتمتع بأعلى فاعلية لأكسدة الطولوين إلىبنزالدهد; إلا أن استخدام HKUST-1 أدى إلى أكسدة 52% من الهكسان الحلقى و ميثيل الهكسان الحلقى
English Abstract
The increasing demand for safer and energy-saving reaction routes resulted in the need to develop new materials which are highly tunable and reusable for small and large scale chemical processes. Hence, catalyst development is an ever-growing area of research. In recent times, chemists have endorsed MOFs as viable catalysts to route the course of new and existing chemical reactions, to reduce industrial wastes and enable greener chemical processes. The great potential of MOFs for catalysis is due to their tunability, high surface area and variable stability. This work is focused on the solvothermal synthesis of some isostructural HKUST-1 metal-organic frameworks using well known solvothermal methods followed by modification of the synthesized Zn-HKUST MOFs with the aid of post-synthetic metallic exchange. The obtained MOFs were characterized using Powder X-ray Diffraction (PXRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS). The catalysts were further applied for the oxidation of toluene, cyclohexane and methylcyclohexane using methods reported in the literature. GC-MS and GC-FID analysis revealed that Fe-Zn-HKUST-1 shows the best activity in terms of benzaldehyde selectivity for the oxidation of toluene. However, HKUST-1 gave the highest conversion of 52% for cyclohexane and methylcyclohexane oxidation.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Chemistry |
| Department: | College of Chemicals and Materials > Chemistry |
| Committee Advisor: | Peedikakkal, AbdulMalik |
| Committee Members: | El Ali, Bassam and Shaikh, Nasiruzzaman |
| Depositing User: | ABIOLA AZE (g201302510) |
| Date Deposited: | 14 Jun 2015 11:17 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 15:46 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139634 |