ساخت نانوكاتاليست قابل استفاده در سنتز تركيبات آلي

به گزارش روز پنجشنبه ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو ، اين نانوكاتاليست از مواد ارزان قيمتي تهيه شده است و علاوه بر كارايي بالا، سرعت واكنش را افزايش مي‌دهد.

مايعات يوني به دليل خواص فيزيكي منحصر به فرد خود از جمله فشار بخار ناچيز، هدايت يوني بالا و حلاليت عالي به عنوان كاتاليست‌هاي همگن مناسبي شناخته مي‌شوند.

به رغم تمام مزاياي اين مواد، يك سري مشكلات در حين كار كردن با آن‌ها وجود دارد. به عنوان مثال با توجه به ويسكوزيته‌ بالاي مايعات يوني، بيشتر آن‌ها حالت عسلي دارند.

ميزان مايع يوني مصرفي در واكنش‌هاي آلي زياد است و از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نيست. از طرفي بازيافت مايعات يوني زمان‌بر است و باعث هدر رفتن مقداري از آن مي‌شود. جداسازي آن‌ها از محيط واكنش نيز آلودگي محيط زيست را به دنبال دارد.به منظور غلبه بر مشكلات ذكر شده، يك گروه تحقيقاتي، مايعات يوني را بر روي نانو ذرات مغناطيسي تثبيت كرده اند.

اين روش علاوه بر افزايش فعاليت و گزينش پذيري اين مايعات در واكنش‌هاي آلي، باعث كاهش مقدار مصرف آن‌ها نيز مي‌شود.

مايعات يوني تثبيت شده بر روي نانو ذرات مغناطيسي در واكنش‌هاي آلي به عنوان كاتاليست ناهمگن عمل مي‌كنند. اين كاتاليست پس از پايان واكنش به راحتي توسط يك آهن‌ربا از محيط واكنش خارج و بازيافت مي‌شود.

دكتر «سيد محسن صادق زاده» - پژوهشگري كه بر روي نانوكاتاليست قابل استفاده در سنتز تركيبات آلي - كار كرده است در اين باره افزود :كاهش قيمت به دليل سنتز اين تركيب از مواد ارزان قيمت، سادگي فرايند توليد تنها با استفاده از روش رسوب‌دهي و همچنين كاهش آلودگي به دليل توانايي بالاي اين كاتاليست در توليد تركيبات آلي در شرايط بدون حلال و دماي محيط، از فوايد اين دستاورد پژوهشي به شمار مي‌رود.

وي اظهارداشت‌: كاهش هزينه به دليل قابل بازيافت بودن كاتاليست و امكان استفاده‌ مكرر از آن، ميزان كم مورد نياز براي انجام واكنش و افزايش سرعت واكنش به دليل كارايي بالاي آن از ديگر مزيت‌هاي استفاده از اين تركيب خواهد بود.

وي در ادامه گفت:‌اين دستاورد در فرايندهاي ساخت مواد آلي و بيوشيميايي و يا استخراج تركيبات خاص سنتز شده از مخلوط واكنش توسط ايجاد پيوند با آن تركيب، به عنوان حلال و كاتاليست قابل كاربرد خواهد بود.

به گفته‌ صادق زاده ، تثبيت مايعات يوني بر روي بسترهاي جامد مشكلات كار با آن‌ها را برطرف كرده است. با اين حال چون در بيشتر موارد تنها سطح خارجي جامد براي واكنش در دسترس است، به همين علت فعاليت سيستم كاتاليستي كاهش مي‌يابد. براي غلبه بر اين مشكل مي توان از بسترهاي جامد در ابعاد نانو استفاده كرد.

صادق زاده گفت :دليل استفاده از نانوذرات مغناطيسي ،جداسازي، ايزوله و بازيابي نانوكاتاليست‌ها از مخلوط واكنش دشوار است.

وي ادامه داد: به دليل ابعاد نانومتري، روش‌هاي متعارف (از قبيل صاف كردن) براي جداسازي نانو كاتاليست‌ها مؤثر نيست. براي غلبه بر اين مشكل، در اين طرح استفاده از نانو ذرات مغناطيسي را به عنوان راه حل مورد بررسي قرار داديم.

صادق زاده اضافه كرد : خاصيت نامحلول و پارامغناطيسي بودن اين نانوذرات، آن‌ها را قادر ساخته تا به آساني توسط يك آهن‌ربا از مخلوط واكنش جدا شوند. در اين راستا از نانوذرات اكسيد آهن و نيز نانو ذرات FeNi3 به عنوان هسته‌هاي مغناطيسي براي تثبيت نانوذرات سيليكا استفاده كرديم.

اين تحقيقات از همكاري دكتر سيد محسن صادق زاده - دانش آموخته‌ دانشگاه بيرجند- و مريم مالك زاده - كارشناس ارشد شيمي تجزيه - حاصل شده كه نتايج آن در مجله‌ Journal of Molecular Liquids به چاپ رسيده است.

علمي(1) **1354**1776