با حمایت ستاد نانو معاونت علمی و فناوری صورت گرفت

استفاده از عصاره‌ دانه‌ کاکائو در ساخت نانوذرات کاتالیستی

پژوهشگران دانشگاه قم در طرحی که مورد حمایت و تشویق ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری قرار گرفت، با استفاده از عصاره‌ دانه‌های کاکائو، اقدام به ساخت نانوذرات کردند.

کد خبر: ۱۱۹۲۳۶۴

تاریخ: ۲۵ فروردين ۱۳۹۴ - ۰۸:۱۵

به گزارش خبرگزاری دانا، پژوهشگران دانشگاه قم در طرحی که مورد حمایت و تشویق ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری قرار گرفت، با استفاده از عصاره‌ دانه‌های کاکائو، اقدام به ساخت نانوذرات کردند، این نانوذرات را می‌توان به عنوان کاتالیستی ناهمگن، پایدار و با قابلیت استفاده‌ مجدد در فرایند تولید مواد و ترکیبات آلی به‌کار گرفت.

البته گرچه برای انجام هر واکنش آلی، گستره‌ بسیار وسیع و متنوعی از واکنش‌گرها وجود دارد، اما همواره واکنش‌گرهای جدید و روش‌های نوین مورد استقبال و توجه شیمی‌دانان بوده است.

از طرفی به علت تأثیر مستقیم صنایع شیمیایی بر محیط زیست، محققان به دنبال روش‌هایی هستند که آلودگی شیمیایی کمتر و سازگاری زیست محیطی بیشتری داشته باشند.
بنا به گفته‌ محمود نصراله‌زاده، محقق طرح یاد شده، «در این طرح، نانوذرات اکسید مس/ پالادیوم (Pd/CuO) با استفاده از عصاره‌ دانه‌های گونه‌ای کاکائو (Theobroma cacao L) و به روشی ساده و ارزان تولید شده که می‌تواند به عنوان یک کاتالیست ناهمگن مورد استفاده قرار گیرد.»
او در این‌باره ادامه می‌دهد: سنتز نانوذرات به روش پیشنهادی، بر خلاف سنتز شیمیایی، به علت مورد استفاده قرار ندادن حلال‌ها و واکنش‌گرهای سمی یا عوامل کاهنده و پایدارکننده‌ی شیمیایی، بر طبق استانداردهای جهانی شیمی سبز است. لذا کاربرد این روش در راستای گسترش استفاده از عصاره‌ی گیاهان و میوه‌ها به عنوان عوامل کاهنده و پایدارکننده‌ی طبیعی از اهمیت بالایی برخوردار است.
از سویی دیگر، این نانوذرات به عنوان یک کاتالیست ناهمگن، کاربردهای ویژه‌ای در انواع واکنش‌های شیمیایی سنتز مواد آلی و ترکیبات فعال زیستی دارد. همچنین قابلیت بازیافت و استفاده‌ مجدد این کاتالیست، گامی مؤثر در راستای حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی آن خواهد بود. در این بین، یکی از مشکلات استفاده از کاتالیست‌های همگن در واکنش‌های آلی این است که امکان بازیافت آن وجود ندارد.
به گفته‌ نصراله‌زاده، «در این طرح، نانوذرات تولید شده به عنوان کاتالیست در واکنش جفت شدن هک (Heck) و کاهش نیتروفنول استفاده و بررسی شده است. با استفاده از این کاتالیست در واکنش هک، مشکلاتی همچون راندمان پایین واکنش، استفاده از مقادیر زیاد کاتالیست، لیگاندهای سمی و خطرناک و ناتوانی بازیافت کاتالیست بر طرف شده است.»
در آزمایش‌های صورت گرفته، مشخص شده که پس از هر بار استفاده، بیش از 98 درصد کاتالیست به راحتی بازیافت شده و بدون کاهش محسوس در راندمان، به صورت متوسط تا 6 بار قابلیت استفاده‌ مجدد را دارد. از طرفی بعد از اتمام واکنش، این کاتالیست از طریق صاف کردن از مخلوط واکنش جدا شده و می‌توان آن را با آب و اتانول شستشو داده شده و خشک کرد.
نتایج به دست آمده از این پژوهش‌ها در مجله‌ Journal of Colloid and Interface Science) جلد 448، شماره 1، سال 2015، صفحات 106 تا 113) به چشم می‌خورد. پژوهش‌هایی که با همکاری محمود نصراله‌زاده، اکبر رستمی ورتونی، اعضای هیأت علمی دانشگاه قم، مجتبی باقرزاده عضو هیأت علمی پژوهشکده‌ی مواد اصفهان و سید محمد سجادی، پژوهشگر شیمی آلی و فیتوشیمی دانشگاه سوران عراق، حاصل شده است.