پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران با بکارگیری ماده‌ی گرافن اکسید، نانوکاتالیست‌هایی ساخته‌اند که می‌توان از آن‌ها در صنعت دارویی جهت ساخت داروها و همچنین برای جذب آلاینده‌های زیست محیطی در محیط‌های آبی و فاضلاب‌های صنعتی استفاده کرد. این نانوکاتالیست دارای پایداری حرارتی بالا و محلول در آب بوده و روش تهیه‌ی آن آسان و ارزان قیمت است.
نانوکاتالیست‌هایی جهت ساخت آسان‌تر مواد دارویی
یکی از کاتالیست‌های محبوب در میان محققان، نانوساختارهای گرافن اکسید است که افزون بر کاربردهای کاتالیستی در سنتز داروها، در تصفیه‌ی آب و پساب‌ها نیز به عنوان جاذب بکار گرفته شده است. البته تاکنون ترکیبات هموژن و هتروژن متعددی، غیر از گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاح شده برای کاربردهای کاتالیزوری همچون سنتز ترکیبات دارویی استفاده شده است؛ اما نتایج حاصل از آن‌ها در بسیاری موارد دارای خصوصیت چشمگیری نیستند. لذا با توجه به فعالیت کاتالیزوری و پایداری حرارتی و شیمیایی خوب این نانوساختار، همچنان زمینه‌ی تحقیقاتی بسیاری از پژوهشگران است.
دکتر حسین غفوری- عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران در معرفی پژوهش صورت گرفته توسط این تیم تحقیقاتی را گفت: «در این کار، یک روش مؤثر برای سنتز بستر نانوساختار گرافنی اصلاح شده ارائه شده و از این بستر به عنوان یک کاتالیزور فعال جهت سنتز ترکیبات دارویی استفاده شده است. البته با توجه به اینکه این بستر از خواص منحصر به فرد اسیدی و پایداری کلوئیدی در محیط‌های آبی نیز برخوردار است، به طور مؤثری قادر است آلاینده‌های کاتیونی را از محیط آبی جذب کند.»
وی در ادامه به ویژگی‌های ممتاز نانوکاتالیست ساخته شده اشاره کرد و افزود: «از مزایای نسبی این بستر اصلاح شده نسبت به گرافن اکسید می‌توان به پایداری گرمایی و شیمیایی آن، قابلیت انحلال در آب، توانایی بالای جذب کاتیون‌ها و خاصیت اسیدی آن اشاره نمود که امکان بازیابی مجدد در فرآیند بدون افت کیفیت را در اختیار قرار می‌دهد. این امر باعث افزایش راندمان و کاهش هزینه ی تمام شده در فرآیند سنتز ترکیبات پیش ماده ی دارویی می‌شود.»
به گفته‌ی غفوری، دراین پژوهش گرافن اکسید به روش اصلاح شده‌ی هامر سنتز شده و ساختار و خواص آن شناسایی و تعیین شده است. همچنین با بدست آوردن شرایط بهینه، فرآیند فسفاته کردن گرافن اکسید اعمال شده است. میزان فسفر تثبیت شده بر سطح، خواص اسیدی و آمفوتری، خواص نوری، خواص الکتروشیمیایی، تغییر ریخت شناسی، توانایی پراکنده شدن در حلال، میزان پایداری کلوئیدی، توانایی جذب و تبادل کاتیون و سایر خواص از جمله موارد بررسی شده بر روی بستر فسفات دارشده بوده است. برای بررسی کاربرد فعالیت کاتالیزوری، از این بستر در سنتز دسته‌ای از ترکیب‌های آلی بنزوایمیدازول‌ها و آلفاآمینونیتریل‌ها مورد استفاده قرارگرفته است. همچنین توانایی جذب رنگینه‌ی کاتیونی رودامینB این ترکیب نیز ارزیابی شده است.
گفتنی است، شناسایی و تعیین خواص نانوساختارها و چندسازه‌ی حاصل؛ با استفاده از روش‌های FTIR، Raman، XRD، SEM، EDAX، آزمون وزن سنجی حرارتی TGA و DTG، تعیین سطح فعال با جذب فیزیکی نیتروژن به روش BET، طیف سنجی نفوذی بازتابی DRS ،پراکندگی نور- پویا DLS، و سایر روش‌ها انجام شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر حسین غفوری- عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و مجید طالبی- دانش آموخته کارشناسی ارشد این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌یIndustrial and Engineering Chemistry Research با ضریب تأثیر ۲٫۸۴ (جلد ۵۵، سال ۲۰۱۶، صفحات ۲۹۷۰ تا ۲۹۸۲) منتشر شده است.
دکتر حسین غفوری- عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران در معرفی پژوهش صورت گرفته توسط این تیم تحقیقاتی را گفت: «در این کار، یک روش مؤثر برای سنتز بستر نانوساختار گرافنی اصلاح شده ارائه شده و از این بستر به عنوان یک کاتالیزور فعال جهت سنتز ترکیبات دارویی استفاده شده است. البته با توجه به اینکه این بستر از خواص منحصر به فرد اسیدی و پایداری کلوئیدی در محیط‌های آبی نیز برخوردار است، به طور مؤثری قادر است آلاینده‌های کاتیونی را از محیط آبی جذب کند.»
وی در ادامه به ویژگی‌های ممتاز نانوکاتالیست ساخته شده اشاره کرد و افزود: «از مزایای نسبی این بستر اصلاح شده نسبت به گرافن اکسید می‌توان به پایداری گرمایی و شیمیایی آن، قابلیت انحلال در آب، توانایی بالای جذب کاتیون‌ها و خاصیت اسیدی آن اشاره نمود که امکان بازیابی مجدد در فرآیند بدون افت کیفیت را در اختیار قرار می‌دهد. این امر باعث افزایش راندمان و کاهش هزینه ی تمام شده در فرآیند سنتز ترکیبات پیش ماده ی دارویی می‌شود.»
به گفته‌ی غفوری، دراین پژوهش گرافن اکسید به روش اصلاح شده‌ی هامر سنتز شده و ساختار و خواص آن شناسایی و تعیین شده است. همچنین با بدست آوردن شرایط بهینه، فرآیند فسفاته کردن گرافن اکسید اعمال شده است. میزان فسفر تثبیت شده بر سطح، خواص اسیدی و آمفوتری، خواص نوری، خواص الکتروشیمیایی، تغییر ریخت شناسی، توانایی پراکنده شدن در حلال، میزان پایداری کلوئیدی، توانایی جذب و تبادل کاتیون و سایر خواص از جمله موارد بررسی شده بر روی بستر فسفات دارشده بوده است. برای بررسی کاربرد فعالیت کاتالیزوری، از این بستر در سنتز دسته‌ای از ترکیب‌های آلی بنزوایمیدازول‌ها و آلفاآمینونیتریل‌ها مورد استفاده قرارگرفته است. همچنین توانایی جذب رنگینه‌ی کاتیونی رودامینB این ترکیب نیز ارزیابی شده است.
گفتنی است، شناسایی و تعیین خواص نانوساختارها و چندسازه‌ی حاصل؛ با استفاده از روش‌های FTIR، Raman، XRD، SEM، EDAX، آزمون وزن سنجی حرارتی TGA و DTG، تعیین سطح فعال با جذب فیزیکی نیتروژن به روش BET، طیف سنجی نفوذی بازتابی DRS ،پراکندگی نور- پویا DLS، و سایر روش‌ها انجام شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر حسین غفوری- عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و مجید طالبی- دانش آموخته کارشناسی ارشد این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌یIndustrial and Engineering Chemistry Research با ضریب تأثیر ۲٫۸۴ (جلد ۵۵، سال ۲۰۱۶، صفحات ۲۹۷۰ تا ۲۹۸۲) منتشر شده است.
