بهینه‌سازی فرایند اکسایش هیدروکربن‌ها

 به‌تازگی پژوهشگران ایرانی، با استفاده از بسترهای معدنی نانوحفره، موفق به
سنتز نانوکاتالیزگر ناهمگنی شدند که می‌تواند بازده واکنش‌های اکسایش هیدروکربن‌ها
را در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی افزایش دهد.

خانم مونس پورخسروانی، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو با
بیان این مطلب که «با کمک نانوراکتور Al-MCM-41، موفق شده‌ایم که کاتالیزگرهای
ناهمگنی را با راندمان بالا برای اکسایش سیکلوهگزان سنتز کنیم»، افزود: «فرایند
اکسایش سیکلوهگزان(از اجزای اصلی سازنده نفت و گاز طبیعی) به دو محصول کتونی و
الکلی، نیازمند کاتالیزگرهای ناهمگنی است که فرایند تولید این دو محصول را با گزینش‌پذیری
و راندمان مناسب پیش ببرند و به راحتی از محیط واکنش جدا ‌شوند».

خانم پورخسروانی برای انجام این کار تحقیقاتی، با الگوبرداری از سیستم‌های
زیستی(مانند سیتوکرومP-450)، کمپلکس‌هایی از آهن را با لیگاندهای نیتروژن‌دار مانند
اتیلن دی‌آمین، بی‌پیریدین، تترا فنیل پورفیرین و … سنتز کرده است و آنها را در
نانوحفرات مزوپورAl-MCM-41 تثبیت و خواص کاتالیزگری مواد سنتز شده(کاتالیزگرهای
ناهمگن) را در اکسایش سیکلوهگزان به کمک آب اکسیژنه (که اکسیدانی دوست‌دار محیط
زیست است) مورد بررسی قرار داده است.

وی دستاوردهای این طرح پژوهشی را چنین برشمرد: «نتایج نشان می‌دهد که از بین
کاتالیزگرهای سنتز شده، کاتالیزگر [Fe(bpy)₂Cl₂]⁺/Al-MCM-41با بازده ۶۰% و
کاتالیزور Fe(III)/Al-MCM-41 با بازده ۳% به ترتیب بیشترین و کمترین بازده را در
واکنش اکسایش سیکلوهگزان به وسیله آب آکسیژنه دارند. کاتالیزگر [Fe(bpy)₂Cl₂]⁺/Al-MCM-41 در شرایط بهینه شده (زمان و مقدار کاتالیزگر) قادر به
تبدیل سیکلوهگزان به سیکلوهگزانون و سیکلوهگزانول، بدون تولید محصولات جانبی و با
بازده ۷۶% است».

خانم پورخسروانی از واکنش‌های اکسایش سیکلوهگزان، به عنوان فرایندهایی برای عامل‌دار
کردن هیدروکربن‌های موجود در صنایع نفت و گاز یاد کرد و تاکید کرد که این واکنش‌ها
در صنایع پتروشیمی نقش بسیار مهمی را دارا هستند.

جزئیات این پژوهش که با همکاری پروفسور فائزه فرزانه و در دانشگاه الزهرا(س)انجام
شده،
در مجله

Journal of Molecular Catalysis A: Chemical (جلد ۳۰۸، صفحات ۱۱۳- ۱۰۸، سال ۲۰۰۹)
منتشر شده است.