|
|
| Κωδικός Πόρου |
000416845 |
| Τίτλος |
Σύνθεση και μελέτη πορφυρινικών παραγώγων για φωτοκαταλυτική αναγωγή CO2 |
| Άλλος τίτλος |
Synthesis and study of porphyrin derivatives for photocatalytic reduction of CO2 |
|
Συγγραφέας
|
Τράπαλη, Αδελαΐς Χ.
|
|
Σύμβουλος διατριβής
|
Κουτσολέλος, Αθανάσιος
|
|
Μέλος κριτικής επιτροπής
|
Μήλιος, Κωνσταντίνος
Αγγαρίδης, Παναγιώτης
|
| Περίληψη |
Το CU2 διαδραμάτισε καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία και την ανάπτυξη των γήινων οικοσυστημάτων σε όλη την εξελικτική πορεία της Γης. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια η ατμοσφαιρική του συγκέντρωση έχει φτάσει σε ανησυχητικά επίπεδα. Οι επιστήμονες εφιστούν πλέον την προσοχή για επικείμενες κλιματικές αλλαγές οι οποίες ενδέχεται να διαταράξουν τις ισορροπίες που διέπουν τα γήινα οικοσυστήματα, θέτοντας σε κίνδυνο τη ζωή στον πλανήτη. Συνεπώς, κρίνεται αναγκαία η δημιουργία καινοτόμων και αποδοτικών συστημάτων αφομοίωσης και χημικής μετατροπής του CO2 με στόχο τη μείωση των εκπομπών του καθώς και την ελάττωση της αυξημένης συγκέντρωσής του στην ατμόσφαιρα. Η φωτοκαταλυτική αναγωγή του CO2 σε υδρογονάνθρακες και οξυγονούχες ενώσεις θεωρείται η πιο υποσχόμενη μέθοδος μετατροπής του CO2, κυρίως λόγω της καθαρής και βιώσιμης φύσης της ηλιακής ενέργειας. Μέχρι σήμερα, έχει αναπτυχθεί μια πληθώρα φωτοκαταλυτικών συστημάτων ικανά να ανάγουν το CO2 σε χημικές πρώτες ύλες όπως CO, HCOOH, CH4 κ.α.. Τα συστήματα αυτά, αποτελούνται από έναν φωτοευαισθητοποιητή ο οποίος απορροφάει την ηλιακή ακτινοβολία (PS), έναν καταλύτη (Cat) οποίος ανάγει το CO2 και έναν θυσιαστικό δότη ηλεκτρονίων (SED). Η απόδοσή τους καθορίζεται τόσο από τις φυσικοχημικές και ηλεκτροχημικές ιδιότητες των τριών συστατικών τους (PS, Cat, SED) όσο και από τη συνεργιστική τους δράση. Τα τελευταία χρόνια, το επιστημονικό ενδιαφέρον έχει επικεντρωθεί στη σύνθεση και τη μελέτη υπερμοριακών συστημάτων στα οποία ο PS συζεύγνυται ομοιοπολικά με τον Cat. Ο στόχος αυτής της προσέγγισης είναι η αποτελεσματικότερη μεταφορά ηλεκτρονίων ή/και ενέργειας από τον PS στον Cat και κατ' επέκταση η αποδοτικότερη αναγωγή του CO2. Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η σύνθεση δύο νέων υπερμοριακών συστημάτων Cat -PS και η μελέτη της φωτοκαταλυτικής τους ικανότητας ως προς την αναγωγή του CO2. Το ρόλο του καταλύτη υπέχει μια πορφυρίνη του σιδήρου η οποία φέρει -OMe ομάδες στις όρθο θέσεις των φαινυλίων του πορφυρινικού δακτυλίου της, ενώ το ρόλο του φωτοευαισθητοποιητή ένα πολυ-διπυριδινικό σύμπλοκο του Ru (II). Οι δύο δυάδες (FeDyad 1 και FeDyad 2) διαφέρουν στον τρόπο της ομοιοπολικής σύζευξης της σιδηροπορφυρίνης με το σύμπλοκο του Ru (II), προκειμένου να διαπιστωθεί εάν η διαφοροποίηση της γέφυρας μεταξύ του Cat και του PS επηρεάζει την απόδοση της καταλυτικής αναγωγής του CO2. Στην περίπτωση της δυάδας FeDyad 1 η σιδηροπορφυρίνη συζεύχθηκε ομοιοπολικά με το σύμπλοκο του Ru (II) μέσω αμιδικού δεσμού ενώ στη δυάδα FeDyad 2 μέσω ενός δακτυλίου τριαζόλης. Από τις δύο συντιθέμενες δυάδες, η FeDyad 1 εξετάστηκε για τη φωτοκαταλυτική της δράση σε φωτοκαταλυτικά συστήματα αναγωγής του CO2. Τα αποτελέσματα υπέδειξαν ότι η δυάδα απουσία περίσσειας χρωμοφόρου αδυνατεί να ανάγει το CO2 ωστόσο όταν στο φωτοκαταλυτικό σύστημα προστίθεται επιπλέον ποσότητα φωτοευαισθητοποιητή μετατρέπει το CO2 σε CO παρουσιάζοντας ικανοποιητικό αριθμό φωτοκαταλυτικών κύκλων (TON = 310). Τα αποτελέσματα τόσο των φωτοκαταλυτικών πειραμάτων της δυάδας FeDyad 2 όσο και των περαιτέρω μελετών της δυάδας FeDyad 1 αναμένονται και ενδέχεται να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τον μηχανισμό της καταλυτικής διαδικασίας.
|
| Φυσική περιγραφή |
[116] σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ. |
| Γλώσσα |
Ελληνικά |
| Θέμα |
Iron porphyrins |
|
Photocatalysis |
|
Ruthenium bipyridine complexes |
|
Supramolecular complexes |
|
Πολυδιπυριδινικά σύμπλοκα ρουθηνίου |
|
Πορφυρίνες του σιδήρου |
|
Υπερμοριακά συστήματα |
|
Φωτοκατάλυση |
| Ημερομηνία έκδοσης |
2018-07-18 |
| Συλλογή
|
Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
|
|
Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
|
| Εμφανίσεις |
336 |
Σύνθεση και μελέτη πορφυρινικών παραγώγων για φωτοκαταλυτική αναγωγή CO2
