احیای نیتروفنول-p به آمینوفنول توسط راکتور غشاء کاتالیستی

شبکه‌های دو بعدی  Cu/Cu2O دارای نانوحفرات که از MOF مشتق شده‌اند، به عنوان رآکتور غشا کاتالیست برای احیای نیتروفنول-p

Two-dimensional MOF-derived nanoporous Cu/Cu2O networks as catalytic membrane reactor for the continuous reduction of p-nitrophenol

چکیده

یک نوع جدید از رآکتور غشا کاتالیستی (CMR) پایه مس برای احیای نیتروفنول-p به آمینوفنول (p (p-AP در یک سیستم جریان پیوسته توسعه یافته است. این CMR توسط کامپوزیت شبکه‌های Cu/Cu2O دارای نانوحفرات که از MOF مشتق شده‌اند و یک شبکه از فیلم نایلونی تهیه شده‌اند. در این فرآیند، نانوصفحات Cu-MOF در حالت قبل از سنتز بر یک فیلم متخلخل نایلونی توسط فیلتراسیون جایگذاری می‌شوند، و سپس غشا کامپوزیتی به صورت درمحل توسط NaBH4 در فاز مایع احیا می‌شود، که منجر به تولید شبکه Cu/Cu2O دارای نانوحفرات/غشا کامپوزیت نایلونی می‌شود.

به صورت قابل توجهی، شبکه‌های Cu/Cu2O دارای نانوحفرات نشان‌دهنده ساختار پف دار هستند که دارای حفرات در جهات و ابعاد مختلف هستند که این نشان دهنده قابلیت انتقال جرم نسبتا بالا و فعالیت کاتالیستی عالی است. بنابراین، شبکه‌های Cu/Cu2O دارای نانوحفرات/غشا کامپوزیتی نایلون می‌توانند به عنوان CMR پایدار و بسیار کارآمد کار کنند که می‌تواند به صورت پیوسته بالغ بر ۹۵% از نیتروفنول-p را در یک آزمون هشت ساعته (۸mL/min) و بدون تغییر ساختار واضح و بی‌اثرسازی به p-AP تبدیل کند. این نوع جدید از CMR مشتق شده از MOF ارائه دهنده یک فرآیند کاتالیستی پیوسته موثر و در دسترس است که p-Np را به p-AP تبدیل می‌کند، و می‌تواند کاربرد بالقوه‌ای در این واکنش احیای صنعتی داشته باشد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

A novel kind of Cu-based catalytic membrane reactor (CMR) has been developed for the efficient reduction of pnitrophenol (p-NP) to p-aminophenol (p-AP) in a continuous flow-through system. The CMR is prepared by the composite of MOF-derived nanoporous Cu/Cu2O networks and a porous matrix of nylon film. In this process, the pre-synthesized Cu-MOF-nanosheets are deposited onto a porous nylon film via filtration, and then the composite membrane is in-situ reduced by NaBH4 in the liquid phase, producing nanoporous Cu/Cu2O networks/ nylon composite membrane. Remarkably, the nanoporous Cu/Cu2O networks exhibit fluffy structure with multidimensional porosity, which shows relatively high mass transportation ability and excellent catalytic activity.

Therefore, the nanoporous Cu/Cu2O networks/nylon composite membrane can work as highly efficient and stable CMR, which can continuously convert over 95% of p-NP to p-AP in an 8 h test (8 mL/min) without obvious structure change and deactivation. This new type two-dimensional MOF-derived CMR offers an effective and convenient continuous catalytic process from p-NP to p-AP, which would have a potential application in this industrial reduction reaction.