پژوهشگران کشورمان با بهره‌گیری از اصول شیمی سبز، به نانوکاتالیستی دست یافته‌اند که می‌تواند در تشکیل پیوندهای کربن- کربن برای تولید محصولات دارویی و کشاورزی استفاده شود. این کاتالیست که از نشاندن پالادیوم بر روی بستر صمغ عربی تولید شده است، علاوه‌بر فعالیت و پایداری بالا، به سادگی و با هزینه کم قابل تولید است.
تولید نانوکاتالیست پالادیوم روی بستر صمغ عربی
پژوهشگران کشورمان با بهره‌گیری از اصول شیمی سبز، به نانوکاتالیستی دست یافته‌اند که می‌تواند برای تولید محصولات دارویی و کشاورزی استفاده شود. این کاتالیست که از نشاندن پالادیوم بر روی بستر صمغ عربی تولید شده است، علاوه‌بر فعالیت و پایداری بالا، به سادگی و با هزینه کم قابل تولید است.
به گفته دکتر صادق رحمتی، عضو هیئت علمی دانشگاه پیام نور فارس، این نانوکاتالیست پایداری بسیار مناسبی در برابر هوا، رطوبت و اکسیژن دارد؛ به گونه‌ای که حتی پس از چندین ماه هیچ‌گونه کاهشی در فعالیت کاتالیستی این ترکیب رخ نمی‌دهد. از طرفی این نانوکاتالیست فعالیت بسیار بالایی در واکنش جفت شدن پیوند کربن-کربن از خود نشان می‌دهد. افزایش سرعت و بهبود راندمان این واکنش، قابلیت بازیافت بسیار ساده و کم هزینه نانوکاتالیست و همچنین استفاده مجدد از آن، بدون تغییر در خواص کاتالیستی، از دیگر نتایج این تحقیق به شمار می‌روند.
دکتر رحمتی در زمینه مزایای روش کارشان افزود: “بستر استفاده شده در این کار، صمغ عربی است، که از تنه و شاخه‌های درخت آکاسیا ترشح می‌شود. این ماده در استان‌های جنوبی ایران به مقدار زیاد و با قیمت ارزان یافت می‌شود. این بستر غیرسمی است و همزمان به عنوان عامل پایدار‌کننده و نیز عامل احیاء‌کننده فعالیت داشته و نیاز به عوامل احیاء‌کننده خارجی از قبیل سدیم بور هیدرات، هیدروژن مولکولی یا هیدرازین را مرتفع می‌سازد. “
آسان بودن روش‌تولید و کاهش تعداد مراحل آن، نسبت به سایر روش‌ها از یک سو و نیز جداسازی آسان و امکان بازیافت آن از سوی دیگر، امکان تولید این محصول در مقیاس صنعتی را افزایش می‌دهد.
به کمک این محصول می‌توان واکنش جفت شدن کربن-کربن را در شرایط بدون حلال قابل انجام داد که به عنوان یک مزیت بسیار مهم از نقطه نظر شیمی سبز به حساب می‌آید. طراحی کاتالیست‌ها و مواد شیمیایی با ضریب آلایندگی پایین، استفاده از حلال‌های با خطرات زیست‌محیطی کمتر و طراحی فرایندهایی با ضریب اطمینان محیطی بالا، از جمله اصول شیمی سبز به شمار می‌رود.
مهم‌ترین هدف پژوهشگران این طرح، رعایت برخی از اصول اساسی شیمی سبز در طراحی و مراحل تولید نانوکاتالیست‌های پالادیوم بر روی بستر زیست پلیمری صمغ عربی و استفاده از آن در واکنش جفت شدن پیوند کربن-کربن (هک- میزوروکی) بود.
مهم‌ترین هدف پژوهشگران این طرح، رعایت برخی از اصول اساسی شیمی سبز در طراحی و مراحل تولید نانوکاتالیست‌های پالادیوم بر روی بستر زیست پلیمری صمغ عربی و استفاده از آن در واکنش جفت شدن پیوند کربن-کربن (هک- میزوروکی) بود.
محققان برای تولید این نانوکاتالیست، ابتدا صمغ عربی در آب در دمای محیط حل کردند و پس از اضافه شدن محلول کلرید پالادیوم به آن و تبخیر حلال، نانوکاتالیست به دست آمده را خشک کردند. در ادامه نانوکاتالیست تولید شده به کمک روش‌های TEM، SEM، XRD، EDX وUV مورد‌شناسایی قرار دادند. نتایج حاصل شده بیانگر کاهش پالادیوم از ظرفیت دو به نانوذرات پالادیوم با ظرفیت صفر و محدوده ابعاد ۲ تا ۱۰ نانومتر است که بر روی بستر صمغ عربی قرار دارند. در قسمت دوم این پژوهش، از نانوکاتالیست ساخته شده برای انجام واکنش جفت شدن پیوند کربن-کربن (هک- میزوروکی) استفاده کردند.
نتایج این کار که به دست دکتر صادق رحمتی و با همکاری دکتر اردشیر خزایی (عضو هیئت علمی دانشگاه بوعلی سینا)، دکتر آرش قادری (عضو هیئت علمی دانشگاه هرمزگان) و لیلا روشنی (دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی آلی) انجام شده است در مجله Journal of the Iranian Chemical Society (جلد ۱۱، ماه فوریه، سال ۲۰۱۴، صفحات ۲۶۳ تا ۲۶۹) منتشر شده است.
