Research Article

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

Volume: 15 Number: 4 December 1, 2025
EN TR

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.

Keywords

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

1919B012473648

Thanks

We would like to thank the Scientific and Technological Research Council of Türkiye (TÜBİTAK) for its financial support to our project (Project No: 1919B012473648) within the scope of the 2209-A Research Project Support Programme for Undergraduate Students

References

  1. Ahadi, N., Askari, S., Fouladitajar, A., & Akbari, I. (2022). Facile synthesis of hierarchically structured MIL-53 (Al) with superior properties using an environmentally-friendly ultrasonic method for separating lead ions from aqueous solutions. Scientific Reports, 12(1), 2649.
  2. Al-Kahtani, A. A., Almuqati, T., Alhokbany, N., Ahamad, T., Naushad, M., & Alshehri, S. M. (2018). A clean approach for the reduction of hazardous 4-nitrophenol using gold nanoparticles decorated multiwalled carbon nanotubes. Journal of Cleaner Production, 191, 429–435.
  3. Cardoso Juarez, A. O., Ocampo Lopez, E. I., Kesarla, M. K., & Bogireddy, N. K. R. (2024). Advances in 4-nitrophenol detection and reduction methods and mechanisms: An updated review. ACS Omega, 9(31), 33335–33350.
  4. Cevallos-Mendoza, J. E., Cedeño-Muñoz, J. S., Navia-Mendoza, J. M., Figueira, F., Amorim, C. G., Rodríguez-Díaz, J. M., & Montenegro, M. C. (2024). Development of hybrid MIL-53 (Al)@CBS for ternary adsorption of tetracyclines antibiotics in water: Physical interpretation of the adsorption mechanism. Bioresource Technology, 396, 130453.
  5. Chandio, A. A., Memon, S., Memon, A. A., Balouch, A., Memon, R., Thebo, K. H., … Otho, A. A. (2023). Eco-friendly conversion of p-nitrophenol into p-aminophenol using calix[4]arene derived CuO nanoparticles: An excellent catalytic agent. Polycyclic Aromatic Compounds, 43(6), 4843–4855.
  6. Din, M. I., Khalid, R., Hussain, Z., Hussain, T., Mujahid, A., Najeeb, J., & Izhar, F. (2020). Nanocatalytic assemblies for catalytic reduction of nitrophenols: A critical review. Critical Reviews in Analytical Chemistry, 50(4), 322–338.
  7. Dinari, M., Golshadi, Z., Asadi, P., Norton, A. E., Reid, K. R., & Karimi, B. (2024). Recent progress on covalent organic frameworks supporting metal nanoparticles as promising materials for nitrophenol reduction. Nanomaterials, 14(17), 1458.
  8. Do, X. D., Hoang, V. T., & Kaliaguine, S. (2011). MIL-53 (Al) mesostructured metal-organic frameworks. Microporous and Mesoporous Materials, 141(1–3), 135–139.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Organic Chemical Synthesis, Organic Chemistry (Other)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

November 27, 2025

Publication Date

December 1, 2025

Submission Date

September 26, 2025

Acceptance Date

October 21, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 15 Number: 4

APA
Tayfur, M., & Rüzgar, A. (2025). MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması. Journal of the Institute of Science and Technology, 15(4), 1454-1471. https://doi.org/10.21597/jist.1791505
AMA
1.Tayfur M, Rüzgar A. MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması. J. Inst. Sci. and Tech. 2025;15(4):1454-1471. doi:10.21597/jist.1791505
Chicago
Tayfur, Mervenur, and Adem Rüzgar. 2025. “MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu Ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması”. Journal of the Institute of Science and Technology 15 (4): 1454-71. https://doi.org/10.21597/jist.1791505.
EndNote
Tayfur M, Rüzgar A (December 1, 2025) MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması. Journal of the Institute of Science and Technology 15 4 1454–1471.
IEEE
[1]M. Tayfur and A. Rüzgar, “MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması”, J. Inst. Sci. and Tech., vol. 15, no. 4, pp. 1454–1471, Dec. 2025, doi: 10.21597/jist.1791505.
ISNAD
Tayfur, Mervenur - Rüzgar, Adem. “MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu Ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması”. Journal of the Institute of Science and Technology 15/4 (December 1, 2025): 1454-1471. https://doi.org/10.21597/jist.1791505.
JAMA
1.Tayfur M, Rüzgar A. MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması. J. Inst. Sci. and Tech. 2025;15:1454–1471.
MLA
Tayfur, Mervenur, and Adem Rüzgar. “MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu Ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması”. Journal of the Institute of Science and Technology, vol. 15, no. 4, Dec. 2025, pp. 1454-71, doi:10.21597/jist.1791505.
Vancouver
1.Mervenur Tayfur, Adem Rüzgar. MIL-53(Al) Destekli Rutenyum Nanokümelerinin Geliştirilmesi, Karakterizasyonu ve Nitrofenol Türevlerinin İndirgenmesinde Katalitik Performanslarının Araştırılması. J. Inst. Sci. and Tech. 2025 Dec. 1;15(4):1454-71. doi:10.21597/jist.1791505