تولید نانو فوتوکاتالیزگر دوست‌دار محیط زیست توسط محققان کشور

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، گلناز رحیم‌زاده فارغ‌التحصیل رشته شیمی – شیمی آلی از دانشگاه تهران گفت: در سال‌های اخیر به دلایل زیست محیطی و اقتصادی، استفاده از کاتالیزگر‌های ناهمگن و تجدید‌پذیر اهمیت زیادی در سنتز ترکیبات شیمیایی پیدا کرده است. اما از آنجا که بیشتر کاتالیزگر‌های مورد استفاده به عنوان کاتالیزگر‌های صنعتی و آزمایشگاهی خورنده و گران‌قیمت هستند، استفاده از آن‌ها با مشکلات و محدودیت‌هایی رو به رو است.

وی افزود: بر همین اساس، طراحی و ساخت نانوکاتالیزگر‌های هتروژن بر پایه نانوذرات فلزی که جایگزین مناسبی برای بیشتر کاتالیزگر‌های قدیمی هستند، اهمیت زیادی دارد. تاکنون موضوع استفاده از کاتالیزگر‌های جامد در مقیاس نانو به‌عنوان کاتالیزگر‌های هتروژن پایدار و مؤثر در سنتز‌های آلی، به طور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته است. این کاتالیزگر‌ها با کمترین ضایعات و اتلاف تولید شده و البته گزینش‌پذیری مناسبی دارند.

این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: می‌توان گفت که این دسته از ترکیبات حتی در مقیاس بزرگ و صنعتی از مخلوط واکنش‌ها بازیافت شده و قابل استفاده مجدد نیز هستند. بنابراین، این کاتالیزگر‌ها می‌توانند جایگزین مناسبی برای کاتالیزگر‌های اسیدی خطرناک متداول باشند.

وی افزود: در حال حاضر متأسفانه اکثر پلیمر‌های مورد استفاده، ترکیباتی صنعتی و گران‌قیمت هستند. به همین دلیل استفاده از ترکیبات بیوسازگار می‌تواند علاوه بر تأمین اهداف کاتالیزگر‌های هتروژن، مطابق با شیمی سبز و دوست دار محیط زیست باشد.

وی در تعریف کاتالیست توضیحاتی ارائه کرد و گفت: کاتالیست، گونه‌ای است که سرعت واکنش را افزایش می‌دهد. هدف شیمیدانان، تولید کاتالیست‌هایی با فعالیت و بازدهی بالا، گزینش‌پذیری کامل، قابلیت جداسازی و بازیابی از مخلوط واکنش، مصرف انرژی کم و عمر بالا است. عملکرد کاتالیست با کنترل متغیر‌هایی همچون اندازه، ساختار، توزیع فضایی و الکترونی، ترکیب سطح، پایداری گرمایی و شیمیایی می‌تواند تعیین شود. بازده بالا، صرفه اقتصادی، هدررفت کم مواد شیمیایی، مصرف گرما و انرژی پایین، ایمنی بالا و استفاده بهینه از مواد شیمیایی اولیه، از مزایای نانوکاتالیست‌هاست.

رحیم‌زاده در ادامه تصریح کرد: انجام این طرح موجب تهیه برخی از ترکیبات هتروسیکل دارویی با روشی نوین و بازده بالا شده که البته نمونه‌های تهیه شده می‌توانند مورد تست‌های بیولوژیکی قرار گرفته و اثرات آن‌ها نیز بررسی شوند.

وی خاطر نشان کرد: تهیه مواد اولیه برای انجام این طرح یکی از بزرگترین چالش‌هایی بود که ما با آن سروکار داشتیم. علاوه بر این، شرکت‌هایی که این مواد را به فروش می‌رسانند، خریدار را ملزم به خرید به صورت یک پک کامل می‌کنند که هزینه را افزایش می‌دهد حال آنکه در این تحقیقات ضرورتی به تهیه پک کامل مواد اولیه نبود. همچنین خرابی و دچار مشکل شدن تجهیزات آزمایشگاهی هم به افزایش زمان تحقیق دامن زد. با وجود همه این چالش‌ها، نتایج تحقیق در قالب مقاله هم به چاپ رسید.