محمد یاسر معصومی

در این کار پژوهشی دو چارچوب‌ فلز-آلی MIL-100 و MIL-101 مبتنی بر فلز آهن سنتز شدند و پس از آن با عملیات حرارت‌دهی کنترل شده به صورت جزئی لیگاند زدایی از آن‌ها صورت گرفت. هر چهار ترکیب سنتز شده به وسیله روش‌های FT-IR، XRD، BET، BJH، SEM و EDS تعیین ساختار شدند. سپس بررسی فعالیت کاتالیستی این ترکیبات در تولید شیمیایی هیدروژن از طریق هیدرولیز NaBH4 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تولید هیدروژن در چارچوب فلز-آلی MIL-101 نسبت به MIL-100 برتری داشته اما عملیات حرارت‌دهی کنترل شده که باعث ایجاد مراکز فلزی غیر اشباع شد سبب افزایش کارایی در شبه چارچوب‌های فلز-آلی تولید شده می‌باشد. با این حال تولید هیدروژن در Q-MIL-100 در مقایسه با Q-MIL-101 بیشتر شد که این مهم را می‌توان به افزایش سطح Q-MIL-100 به دنبال اصلاح ساختاری نسبت داد. نرخ تولید هیدروژن به دست آمده برای Q-MIL-100، ۵۳۶۰ mL.min-1.g-1 و برای Q-MIL-101، ۳۳۶۰ mL.min-1.g-1 بود. انرژی فعال سازی برای Q-MIL-100 ۷/۴۱ Kj.mol-1 و برای Q-MIL-101، ۶/۵۳ kJ.mol-1 محاسبه شد. به طور جالب توجهی، شبه چارچوب فلز-آلی Q-MIL-100 توانست طی ۲۴ ساعت در ۱۶ چرخه سیکل کاتالیزوری مداوم هیدروژن را آزاد کند که پس از این مدت تنها ۸٪ کارایی کاهش یافت که نشان‌دهنده پایداری قوی، قابلیت استفاده مجدد کاتالیزور Q-MIL-100 و توانایی آن برای حفظ اثر بخشی خود در مدت زمان طولانی است که از نظر کاربردهای عملی قابل توجه است.