دستیابی محققان ایرانی به فرمولاسیون نانو کاتالیزور جدید برای واکنش‌های آلی

گروهی از محققان کشور توانستند به فرمولاسیون نانو کاتالیزور جدیدی دست یابند که می‌تواند جایگزین اسید سولفوریک در واکنش‌های آلی باشد.

کد خبر: ۱۳۱۵۰۸۸

تاریخ: ۰۸ آبان ۱۴۰۲ - ۰۸:۰۱

به گزارش پایگاه خبری دانا، علی کاظمی تبریزی، دانش‌آموخته  دکتری  منابع طبیعی-علوم صنایع چوب و کاغذ واحد علوم و تحقیقات تهران و عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی با همکاری دکتر حبیب‌الله خادمی اسلام و امیر هومن حمصی موفق به تولید نانو کاتالیزور جدیدی با نام «لوفا آمونیوم‌ دی‌هیدروژن‌ سولفات» به‌عنوان جایگزینی مناسب برای سولفوریک‌اسید در واکنش‌های آلی شدند.

کاظمی تبریزی در گفت‌وگو با ایسنا درباره این دستاورد توضیح داد: استفاده از کاتالیزورها در علم شیمی امری ناگزیر و پدیده‌ای ضروری به شمار می‌رود و در این راستا کاتالیزورهای اسیدی نقشی عمده و کلیدی ایفا می‌کنند. مشکل اصلی در این زمینه، دشواری به‌کارگیری اسیدهای شناخته‌شده معدنی مانند فسفریک‌اسید، سولفوریک‌اسید و کلریدریک‌اسید، سختی جداسازی محصولات و بهره اندک محصولات مورد نظر است.

وی خاطر نشان کرد: با توجه به این موارد، استفاده از اسیدهای جامد به‌عنوان کاتالیزورهای جایگزین مورد توجه ما قرار گرفته است.

این دانش‌آموخته دکتری منابع طبیعی-علوم صنایع چوب، هدف اصلی این طرح را سنتز و معرفی یک نانوکاتالیزور جدید به‌ عنوان جایگزینی مناسب و مؤثر سولفوریک‌اسید و استفاده از آن در فرایندهای شیمیایی عنوان کرد و یادآور شد: اساس کار در این اختراع، اصلاح شیمیایی سطح نانو ذرات لیگنو سلولزی لوفا، شناسایی نانوکاتالیزگر حاصل و سپس استفاده از آن به‌عنوان یک نانوکاتالیست ناهمگن در تبدیل‌های شیمیایی مختلف بوده است.

این محقق اظهار کرد: مرحله کلیدی در این اختراع، ساخت کاتالیزگر و شناسایی آن به کمک دستگاه‌های IR ،TGA ،XRD ،DRS و SEM بود که شامل اصلاح سطوح لیگنو سلولزی لوفا به وسیله ۳-آمینوپروپیل‌ تری‌اتوکسی‌ سیلان و اسیدی کردن آن و انجام کلیه تست‌های لازم بوده است.

کاظمی تبریزی با بیان اینکه واکنش لوفا با ۳-آمینوپروپیل‌ تری‌اتوکسی‌ سیلان امکان قرار دادن گروه‌های اسیدی را روی سطوح لیگنو سلولزی لوفا، برای ایجاد قابلیت کاتالیزگری در این ماده فراهم کرد، گفت: استفاده از کاتالیزگر تهیه‌شده در تبدیل‌های آلی مختلف از جمله محافظت و محافظت‌زدایی از گروه‌های عاملی مانند آمین‌ها و واکنش‌های سنتزی از دیگر مراحل این اختراع بود.

به گفته وی، نتیجه اولیه ساخت و اثبات ساختار کاتالیزور مورد نظر با روش‌های اشاره‌ شده و نیز به‌کارگیری بسیار موفق آن در تسریع واکنش‌های سنتز زانتن‌ها و بیس ایندولیل متان‌ها به‌عنوان نمونه‌ای از ترکیبات شبه‌دارویی، به‌خوبی مؤید اولویت استفاده از کاتالیزور ساخته‌شده نسبت به سایر کاتالیزورها از نظر کاهش زمان فرایند، افزایش بهره‌وری، کاهش مقدار کاتالیزور مورد استفاده و نیز سهولت روش کار است.

کاظمی تبریزی، جداسازی محصولات و برگشت پذیر بودن کاتالیست بعد از مصرف را از دیگر دستاوردهای این مطالعات نام برد و افزود: گام بعدی، به‌کارگیری این کاتالیزور در گستره وسیعی از واکنش‌های آلی است که برای انجام، نیاز به کاتالیزور اسیدی دارند.