پژوهشگران دانشگاه پلی‌تکنیک والنسیا، روش جدید و زیست‌سازگاری را برای تولید ایمن رنگ‌های صنعتی با استفاده از کاتالیست نانوذرات طلا در ابداع کرده‌اند. معمولاً برای ساخت رنگ‌های آزوبنزنی، باید از فلزات واسطه‌ی سمی یا نیترات‌ها استفاده کرد.
استفاده از نانوذرات طلا در ساخت رنگ‌های صنعتی
پژوهشگران دانشگاه پلی‌تکنیک والنسیا، روش جدید و زیست‌سازگاری را برای تولید ایمن
رنگ‌های صنعتی با استفاده از کاتالیست نانوذرات طلا در ابداع کرده‌اند. معمولاً
برای ساخت رنگ‌های آزوبنزنی، باید از فلزات واسطه‌ی سمی یا نیترات‌ها استفاده کرد.
اولینورکورما و همکارانش، نشان داده‌اند که نانوذرات طلا بر روی دی‌اکسید تیتانیوم
یا دی‌اکسید سدیم، می‌تواند واکنش‌های لازم برای تولید آزوبنزن‌ها را کاتالیز نماید
و این فرایند تحت شرایط ملایم، بیشتر از ۹۸ درصد بازدهی دارد. به گفته‌ی این
پژوهشگران، این روش می‌تواند در تولید ارزان‌تر و ایمن‌تر رنگ‌ها برای استفاده در
رنگدانه‌ها، افزودنی‌های غذایی و دارو‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
به گفته‌ی کورما، نکته‌ی کلیدی این روش، استفاده از یک فرایند کاتالیستی به جای
یک فرایند استوکیومتری است. او می‌گوید: «در این روش شما می‌توانید تشکیل
محصولات جانبی را به میزان زیادی کاهش دهید، و این در حقیقت همان کاری است که
ما انجام داده‌ایم.»
این پژوهشگران دریافته‌اند که نانوذرات طلا می‌توانند جاهای خالی (vacancies)
در تیتانیا را پایدار کرده، مولکول‌های واکنش‌دهنده‌ی آنیلین را فعال نماید و
اکسیژن را که به‌عنوان یک واکنش‌دهنده عمل می‌نماید، نیز فعال کنند.آنیلین با
دادن یک الکترون به جاهای خالی موجود در تیتانیا یا به اتم‌های طلای کاتیونی،
می‌تواند یک کاتیون رادیکالی را تشکیل دهد. در این هنگام واکنش آغاز می‌گردد.
اکسیژن هم بر روی جاهای خالی موجود در ۲TiO یا ۲CeO و یا روی نانوخوشه‌های طلا،
فعال میشود.
کورما می‌گوید: «مزیت این روش این است که در آن به تترااستات‌سرب یا مقادیر
استوکیومتری نیترات نیازی نیست. به علاوه ما می‌توانیم فرایند تک‌ظرفی
(one-pot) را که به جای استفاده از آنیلین‌ها (کاری که اکنون انجام میشود) ،
با نیتروآروماتیک‌ها (که در فرایند ساخت آزوبنزن‌ها نیاز هستند) شروع میشود،
انجام دهیم. این امر مانع از انجام مرحله‌ی واکنشی میشود؛ مرحله‌ای که موجب
تشکیل آنیلین از نیتروآروماتیک‌ها میشود.»
کورما می‌گوید: «این کار می‌تواند برای استفاده‌ی تولیدکنندگان رنگ به‌منظور
تولید ترکیبات آزو در مقیاس صنعتی، یک روش زیست‌سازگار را فراهم نماید. ما
اکنون به انجام کار و فعالیت بیشتری برای درک بهتر سازوکار و طبیعت واقعی
سایت‌های فعال کاتالیست و نیز بهبود دادن بازدهی این ترکیبات غیر متقارن
(“asymmetric”) آزو نیازمندیم.»
این محققان نتایج خود را تحت عنوان «تولید ترکیبات آزو آروماتیکی کاتالیزشده با
طلا از آنیلین‌ها و نیتروآروماتیک‌ها» در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند.
