MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması

Abstract

Nitrofenoller, toksik ve biyobirikim potansiyeli yüksek kirleticiler olup çevresel açıdan ciddi tehdit oluşturmaktadır. Bu bileşiklerin daha az zararlı amin türevlerine indirgenmesi, çevre sağlığı ve sürdürülebilir kimya uygulamaları için büyük önem taşır. Bu çalışmada, Ru/MIL-53(Al) nanokatalizörünün 2-nitrofenol (2-NP) ve 4-nitrofenol (4-NP) indirgenmesindeki etkinliği araştırılmıştır. Kinetik analizler sonucunda 4-NP için dönüşüm frekansı (TOF) 56.19 1/dk, 2-NP için ise 24.21 1/dk olarak bulunmuş; böylece 4-NP indirgenmesinin kinetik açıdan daha avantajlı olduğu belirlenmiştir. Termodinamik değerlendirmeler, reaksiyon hızlarının sıcaklık artışıyla yükseldiğini ve sürecin aktivasyon kontrollü ilerlediğini göstermiştir. MIL-53(Al) desteği, Ru nanoparçacıklarının agregasyonunu engelleyerek katalizörün kararlılığını artırmıştır. Yeniden kullanılabilirlik testleri, beş döngü sonunda 2-NP için %89.6, 4-NP için ise %85.9 oranında aktivitenin korunduğunu göstermiştir. Sonuçlar, Ru@MIL-53(Al) nanokatalizörünün nitrofenollerin indirgenmesinde yüksek verimli, kararlı ve çevre dostu bir katalitik sistem sunduğunu ortaya koymaktadır.