طراحی و ساخت کاتالیزورهای جدید در دانشگاه علوم پایه زنجان

دکتر بابک کریمی عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پایه زنجان، موفق به طراحی و ساخت آزمایشگاهی کاتالیزور جدید بین فازی TEMPO بر پایه جامد نانو متخلخل منظم شده است. تترامتیل پایپریدین- ۱- اکسیل (TEMPO) پلیمر جدیدی است که می‌تواند به عنوان کاتالیزور در اکسیداسیون الکل‌ها استفاده شود و جایگزین مناسبی برای فلزهای واسطه در این فرآیند است.

تترامتیل پایپریدین- ۱- اکسیل (TEMPO) پلیمر جدیدی است که می‌تواند به عنوان کاتالیزور در اکسیداسیون الکل‌ها استفاده شود و جایگزین مناسبی برای فلزهای واسطه در این فرآیند است. این کاتالیزور پس از انجام فرآیند قابل بازیافت است، علاوه بر این، فلزهای سنگین از فرایند اکسیداسیون حذف گشته و همچنین امکان استفاده از اتمسفر هوا در این فرایند فراهم می‌شود که این امر از لحاظ زیست محیطی بسیار با اهمیت است.

دکتر بابک کریمی عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پایه زنجان، در زمینه تهیه کاتالیزور TEMPO بر پایه جامد نانوساختار SBA_15 (جامدی متخلخل با نظم بسیار زیاد) و استفاده از آن در واکنش اکسیداسیون الکل تحت اتمسفر پژوهش نموده است.

وی در گفتگو با بخش خبری ستاد ویژه توسعه فناوری نانو در توضیح این فعالیت گفت: ” کاتالیزور TEMPO در شرایط عادی در دمای بالاتر از ۴ درجه سانتی گراد تخریب و کاربری خود را از دست می‌دهد. در این پژوهش نشان داده شده که با توزیع TEMPO به روی جامد نانوساختار SBA_15 و افزایش فاصله ذرات آن از یکدیگر دمای تخریب تا ۲۲۰ سانتی‌گراد بالا می‌رود. شکل منظم و متخلخل SBA_15، توزیع یکنواخت مراکز فعال کاتالیزور را امکان‌پذیر می‌نماید، در نتیجه کاتالیزور خوش‌رفتار و تکرارپذیر می‌شود. با کمک این کاتالیزور الکل‌‌ها، به مواد کربونیلی اکسید می‌شوند که کربونیل‌ها ماده‌ای اولیه برای بسیاری از صنایع، همچون عطرسازی می‌باشند.”

این پژوهش در قالب پروژه‌ی کارشناسی ارشد دانشجو عباس بیگلری و با راهنمایی دکتر کریمی به عنوان استاد راهنما به اتمام رسیده و هزینه‌های طرح توسط مرکز تحقیقات تکمیلی در علوم پایه زنجان تامین شده است. مجری این طرح با عنوان اینکه بخشی از اندازه‌گیری‌ها و آنالیز نمونه‌ها در خارج از کشور و توسط پروفسور جیمز کلارک و دکتر ویتالی بودارین از مرکز شیمی سبز دانشگاه یورک انگلستان انجام شده، به نبود و ناکافی بودن دستگاه‌های مناسب از جمله تخلخل سنج، دستگاه طیف مغناطیسی، میکروسکوپ‌ تی. ای. ام، دستگاه‌ ایکس. آر. دی و … اشاره کرده و این امر را از مهمترین مشکل‌های پیش روی محققان در این زمینه دانستند.

دکتر کریمی در انتها با تقدیر از حمایت‌های ستاد از پژوهشگران، ابراز امیدواری کردند که با تخصیص اعتباراتی صرفاً برای خرید تجهیزات به پژوهشگران، تحت عنوان حمایت‌‌های تشویقی، شاهد رشد چشمگیر پژوهش‌ها در مراکز مختلف پژوهشی باشیم.

جزئیات این پژوهش که از حمایتهای تشویقی ستاد بهره‌مند شده در شماره‌ی ویژه مجله‌ی Angew-chem.Int.Ed معتبرترین مجله‌ی شیمی دنیا (شماره ۳۸، جلد ۴۶، صفحه‌ی ۷۲۱۳-۷۲۱۰ ، سال ۲۰۰۷) منتشر شده است.