آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - ساخت نانو کاتالیست کاربردی در سنتز ترکیبات آلی در کشور

ساخت نانو کاتالیست کاربردی در سنتز ترکیبات آلی در کشور

پژوهشگران ایرانی با فناوری نانو موفق به ساخت نانو کاتالیستی شدند که کاربرد آن در سنتز ترکیبات آلی است و لزوم استفاده از حلال‎های آلی را بر طرف می‌کند. سید محسن صادق زاده، محقق طرح ساخت نانو کاتالیست قابل استفاده در سنتز ترکیبات آلی با اشاره به خواص ساختار تهیه شده عنوان کرد: کاهش قیمت به دلیل سنتز این ترکیب از مواد ارزان قیمت، سادگی فرایند تولید تنها با استفاده از روش رسوب‌دهی و همچنین کاهش آلودگی به دلیل توانایی بالای این کاتالیست در تولید ترکیبات آلی در شرایط بدون حلال و دمای محیط، از فواید این دستاورد پژوهشی به شمار می‌رود. به گفته وی کاهش هزینه به دلیل قابل بازیافت بودن کاتالیست و امکان استفاده‌ مکرر از آن، میزان کم مورد نیاز برای انجام واکنش و افزایش سرعت واکنش به دلیل کارایی بالای آن، از دیگر مزیت‌های استفاده از این ترکیب است. وی افزود: نانو کاتالیست‎ها در فرایندهای ساخت مواد آلی و بیوشیمیایی و یا استخراج ترکیبات خاص سنتز شده از مخلوط واکنش، توسط ایجاد پیوند با آن، ترکیب و به عنوان حلال و کاتالیست قابل کاربرد است.

صادق زاده خاطر نشان کرد: تثبیت مایعات یونی بر روی بسترهای جامد مشکلات کار با آنها را بر طرف می‎کند، با این حال چون در بیشتر موارد تنها سطح خارجی جامد برای واکنش در دسترس است، به همین علت فعالیت سیستم کاتالیستی کاهش می‌یابد. برای غلبه بر این مشکل می‎توان از بسترهای جامد در ابعاد نانو استفاده کرد. وی با اشاره به دلیل استفاده از نانو ذرات مغناطیسی گفت: جداسازی، ایزوله و بازیابی نانو کاتالیست‌ها از مخلوط واکنش دشوار است و به دلیل ابعاد نانومتری، روش‌های متعارف (از قبیل صاف کردن) برای جداسازی نانو کاتالیست‌ها مؤثر نیستند که برای غلبه بر این مشکل، در این طرح از نانو ذرات مغناطیسی استفاده شده است. صادق زاده افزود: خاصیت نامحلول و پارامغناطیسی بودن این نانو ذرات، آنها را قادر ساخته تا به آسانی توسط یک آهنربا از مخلوط واکنش جدا شوند که در این راستا از نانو ذرات اکسید آهن و نیز نانو ذرات FeNi3 به عنوان هسته‌های مغناطیسی برای تثبیت نانو ذرات سیلیکا استفاده کردیم.

بر اساس اعلام ستاد نانو، مایعات یونی به دلیل خواص فیزیکی منحصر به فرد خود از جمله فشار بخار ناچیز، هدایت یونی بالا و حلالیت عالی به عنوان کاتالیست‌های همگن مناسبی شناخته می‌شوند. علی رغم تمامی مزایای این مواد، مشکلاتی در حین کار کردن با آنها وجود دارد. به عنوان مثال با توجه به ویسکوزیته‌ی بالای مایعات یونی، اکثر آنها حالت عسلی دارند. میزان مایع یونی مصرفی در واکنش‌های آلی زیاد است و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. از طرفی بازیافت مایعات یونی زمان‌بر بوده و باعث هدر رفتن مقداری از آن می‌شود. جداسازی آنها از محیط واکنش نیز آلودگی محیط زیست را به دنبال دارد. این نانو کاتالیست از مواد ارزان قیمتی تهیه شده و علاوه بر کارایی بالا، سرعت واکنش را افزایش می‌دهد.

به منظور غلبه بر مشکلات ذکر شده، یک گروه تحقیقاتی، مایعات یونی را بر روی نانو ذرات مغناطیسی تثبیت کردند. این روش علاوه بر افزایش فعالیت و گزینش پذیری این مایعات در واکنش‌های آلی، باعث کاهش مقدار مصرف آنها نیز می‌شود. مایعات یونی تثبیت شده بر روی نانو ذرات مغناطیسی در واکنش‌های آلی به عنوان کاتالیست ناهمگن عمل می‌کنند. این کاتالیست پس از پایان واکنش به راحتی توسط یک آهنربا از محیط واکنش خارج و بازیافت می‌شود. این تحقیقات از همکاری دکتر سید محسن صادق زاده دانش آموخته‌ی دانشگاه بیرجند و مریم مالک زاده کارشناس ارشد شیمی تجزیه حاصل شده که نتایج آن در مجله‌ی Journal of Molecular Liquids (جلد ۲۰۲، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۴۶ تا ۵۱) به چاپ رسیده است.

مهر

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=3474

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *