ساخت نانوکاتالیزور سولفونیک اسید با قابلیت بیش از ۲۰ بار بازیافت

محققان مرکز تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان موفق به طراحی و ساخت کاتالیزورهایی با قابلیت بازیافت آسان شدند. این کاتالیزور نانوساختار سولفونیک اسید بر پایه سیلیکای نانومتخلخل است و قابلیت آن را دارد که در محیط ناهمگن فعالیت کند و در انتها نیز بدون نیاز به عمل خنثی‌سازی به راحتی بازیافت گردد.

محققان مرکز تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان موفق به طراحی و ساخت کاتالیزورهایی با
قابلیت بازیافت آسان شدند. این کاتالیزور نانوساختار سولفونیک اسید بر پایه سیلیکای
نانومتخلخل است و قابلیت آن را دارد که در محیط ناهمگن فعالیت کند و در انتها نیز
بدون نیاز به عمل خنثی‌سازی به راحتی بازیافت گردد.

آقای دکتر بابک کریمی، عضو هئیت علمی دانشکده شیمی مرکز تحصیلات تکمیلی علوم پایه
زنجان در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو در تشریح نحوه انجام
این پروژه اظهار داشتند: “مدت ۵ سال است که فعالیت در زمینه طراحی و ساخت
کاتالیزورهای نانوساختار در مرکز تحصیلات تکمیلی زنجان آغاز گردیده است. پروژه
تحقیقاتی ما با هدف ساخت کاتالیزورهای نانوساختار سولفونیک اسید در همین راستا
تعریف گردیده است.

با وجود کارایی کاتالیزوری بالای سولفونیک اسید، کاربری آن با مشکلات عملیاتی
متعددی مواجه است. از یک سو این ماده پیوسته موجب خوردگی ادوات و تجهیزات صنعتی
می‌شود و از سویی دیگر جداسازی محصول در فرآیندهایی که کاتالیزورهای اسیدی در
محیط‌های هموژن به‌کار می‌روند، نیازمند خنثی‌سازی کاتالیزور در انتهای فرآیند است.
این در حالیست که در نمونه حاصل از این پژوهش، مشکلات فوق برطرف گردیده‌اند.

برای ساخت این نمونه، ابتدا کاتالیزور سولفونیک اسیدی بر پایه سیلیکای متخلخل منظم
MCM-41 با ابعاد nm 1.4 نانومتر را سنتز نمودیم. سپس بر روی آن واکنش سایلیله کردن
الکلهای مختلف با هگزا متیل دی سیلازن (HMDS) را انجام دادیم. گروههای سولفونیک
اسید در کاتالیزور سنتزی با پیوندهای کووالانسی به سطح سیلیکا متصل شده‌اند.
ازاینرو احتمال فروشوئی آن در طی واکنش به حداقل مقدار ممکن می‌رسد و این امکان
وجود دارد که کاتالیزور بدون تغییر در فعالیت تا ۲۰ بار بازیافت شود. علاوه بر این
اندازه کانال‌های کاتالیزور سنتز شده در این تحقیق بسته به کاربری و با توجه به
ابعاد مواد اولیه مصرفی، قابل طراحی و کنترل بوده و می‌تواند برای مولکول‌ها و مواد
شیمیایی مختلف، انتخاب پذیری داشته باشد”.

این پژوهش که در قالب پایان‌نامه دکتری آقای داریوش زارعی تلوکی انجام شده، از
حمایت تشویقی ستاد بهره‌مند گردیده است. علاقمندان می‌توانند برای آگاهی از جزئیات
این تحقیق
به مجله Tetrahedron Letters، (جلد ۴۸، صفحات ۱۲۸۰- ۱۲۷۷، سال ۲۰۰۷)
مراجعه نمایند.