Design & Synthesis of Unprecedented Organic Linkers for the Reticular Formation of Metal-Organic Frameworks

Design & Synthesis of Unprecedented Organic Linkers for the Reticular Formation of Metal-Organic Frameworks. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (Ph.D. Thesis)
Ph.D Thesis v.1.5.pdf
Restricted to Repository staff only until 29 June 2023.

Download (9MB)

Arabic Abstract

يمثل العمل المقدم هنا نه ًجا تركيبيًا متعدد المنتجات، مصمًما لتكييف وتحويل الوحدة العضوية - 5،2-ديفينيل أوكسازول - إلى لبنة بناء مناسبة لتركيب الهياكل المعدنية العضوية المسامية )MOFs .)خدم النهج التركيبي الذي اعتمدناه هنا في إنشاء مركبات عضوية بمجموعات وظيفية مختلفة مناسبة لتحقيق تحضير مواد MOF متعددة وبخصائص مختلفة. من مركب عضوي واحد فقط، نجحنا في إعداد هياكل متعددة عن طريق تحضير عناقيد أوكسيجينية من مواد الزنك والزركونيوم باستخدام أساليب ومنهجيات متعددة. في هذا العمل، قمنا أي ًضا بإعداد بوليمرات عضوية مسامية بهدف تعديل حجم مسام المادة من خالل دمج نوعين مختلفين من المونومرات التي تحتوي على النيتروجين وهما البيرول و2،2-′بيبيريدين. هذه المونومرات لها أبعاد وأحجام مختلفة، ومن خالل تغيير نسب هذه المونومرات، تمكنا من التحكم من طبيعة المسام التي تتكون خالل عملية البلمرة وتم إثبات هذا من خالل تصنيف نوع امتصاص غاز النيتروجين وحساب توزيع حجم المسام. وبهذا تمكنا من تعديل البوليمر وتحسينه للقيام بأداء فعال في إزالة ثاني أكسيد الكربون والماء من مخاليط مختلفة من الغازات.

English Abstract

The work presented here represents a multi-product synthetic approach, designed to adapt, and transform the organic unit, 2,5-diphenyloxazole, into a building block suitable for the synthesis of extended and porous metal-organic framework (MOF) structures. The synthetic approach we adopted here served well in creating organic motifs with different functional groups suitable for achieving different MOF structures with varying properties. From only one organic linker, we have successfully managed to prepare multiple structures from both zinc and zirconium oxo-clusters using multiple approaches and methodologies. In this work, we have also prepared porous organic polymers with the aim of modulating the pore size of the material through the incorporation of two different nitrogen containing monomers, pyrrole and 2,2′-bipyridine, that have different dimensions and sizes. By altering the ratios of these monomers, we managed to control the pore nature as proved by both isotherm types and pore size distributions and managed to amend the polymer to perform efficiently for the removal of carbon dioxide and water from gas mixtures.

Item Type: Thesis (PhD)
Subjects: Chemistry
Department: College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor: Al Hamouz, Othman
Committee Members: El Ali, Bassam and Musa, Musa and Fettouhi, Mohammed and Peedikakkal, Abdul Malik
Depositing User: AHMED ALLOUSH (g201403580)
Date Deposited: 30 Jun 2022 07:06
Last Modified: 30 Jun 2022 07:06
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142175