سنتز نانوذرات پالادیم در مقیاس گرمی در دانشگاه شیراز

پژوهشگران دانشگاه شیراز، موفق به سنتز نانوکاتالیزور فلزی پالادیم در مقیاس گرمی
شدند و از این نانوکاتالیزور در واکنش سونوگاشیرا استفاده کردند.

دکتر سید حبیب فیروزآبادی، استاد بخش شیمی دانشگاه شیراز، در گفتگو با بخش خبری
سایت ستاد نانو گفت: «در این پژوهش، به دنبال سنتز کاتالیزورهای بی‌خطر برای محیط
زیست بودیم که توانایی بالایی برای انجام واکنش‌های آلی نیز داشته باشند».

دکتر فیروزآبادی در مورد نحوه‌ی ساخت این نانوکاتالیزور گفت: «محلول آبی ژلاتین و
محلول بسیار رقیقی از نمک پالادیم کلرید در آب را به‌هم اضافه کردیم. سپس این محلول
به مدت پنج ساعت بازروانی (رفلاکس) شد. در این شرایط، گروه‌های کربوکسیل آزاد موجود
در ژلاتین در حضور حرارت به‌عنوان کاهنده‌ی پالادیم عمل کرده و نانوذرات فلزی
پالادیم را تولید کردند. این نانوذرات به‌وسیله‌ی گروه‌های آمید موجود در ژلاتین
به‌دام افتاده، پایدار شدند. پس از سرد شدن محلول، حلال آب با جریان هوا تبخیر شده
و نانوذرات پس از خشک شدن، آماده‌ی بهره‌برداری شدند. ما از این ترکیب به‌عنوان
کاتالیزور در واکنش مهم سونوگاشیرا برای ساخت دی فنیل استیلن‌ها استفاده کردیم و
نتایج بسیار خوبی هم به‌دست آوردیم».

وی افزود: «ما توانستیم نانوذرات پالادیم سوار شده روی بستر ژلاتین را بسازیم. بر
اساس داده‌های آزمون‌های TEM، SEM و AFM اندازه‌ی ذرات، حدود ۷-۳ نانومتر بود. کاهش
یافتن پالادیم هم به وسیله‌ی طیف UV اثبات شد و مقدار پالادیم سوار شده با روش ICP
و طیف‌سنجی جذب اتمی اندازه‌گیری شد».

محقق پژوهش با بیان این مطلب که برخلاف روش‌های پیشین که قادر بودند نانوذرات
پالادیم را در مقیاس میلی‌گرمی سنتز کنند، در این پژوهش این نانوذرات در مقیاس گرمی
به آسانی سنتز شد، افزود: «با توجه به اینکه این ذرات قابلیت حل شدن در آب را
دارند، برای محیط زیست، بی‌خطر هستند. همچنین در ساخت نانوذرات پالادیم از هیچ
ماده‌ی کاهنده‌ی خارجی استفاده نشده‌ و خود بستر ژلاتین به‌عنوان کاهنده‌ی نمک
پالادیم به پالادیم (۰)، عمل کرده‌است».

گفتنی است که این نانوکاتالیزور می‌تواند به‌عنوان یک کاتالیزور هتروژن و قابل
بازیافت در فرایندهای اکسیداسیون و احیا در صنایع مختلف پیشرفته به‌کار رود.

جزئیات این پژوهش -که بخشی از رساله‌ی دکتری آقای آرش قادری است و با همکاری
پروفسور ناصر ایران‌پور و راهنمایی دکتر سید حبیب فیروزآبادی انجام شده- در مجله‌ی
Org. Biomol. Chem. (جلد ۹، صفحات ۸۷۱-۸۶۵، سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.