محققان کشور موفق به تولید حد واسط‌های صنعتی به روش سبز با سیستم کاتالیزور­ جدید پایه گرافن اکسیدکاملا ورقه ورقه شده (اکسفولیت) حاوی نانو ذرات پالادیم تثبیت شده شدند.

به گزارش مرکز اطلاع رسانی و روابط عمومی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری،با توجه به افزایش مشکلات زیست محیطی از قبیل افزایش روز افزون سرعت تخریب محیط و خطرات آن بر زندگی روی زمین محققان در دنیا به دنبال راهکاری به منظور کنترل تخریب محیط زیست هستند. در این راستا سعی در مطالعه و طراحی کاتالیست هایی بر پایه گرافن اکسید بعنوان یک کاتالیزگر­ سبز در انجام واکنش­های بسیار مهم صنعتی آلی از قبیل واکنش­های اکسایشی و واکنش­های جفت شدن متقاطع کربن (sp2)-کربن(sp2)  را دارند.زیرا برای انجام این گونه تبدیلات شیمیایی از کاتالیزگر­های همگن غیرقابل بازیافت و در بعضی موارد سمی استفاده می­شود. در حالی که این گونه صنایع به شدت و با سرعت در حال ویران­سازی و آلوده سازی محیط زیست و اتمام منابع طبیعی هستند که این مسئله یک تهدید بزرگ برای ادامه حیات برای موجودات زنده و نسل­های بعدی در آینده است.

ایجاد فرآیند شیمیایی سبز با قابلیت بالای کاتالیزوری
از این رو، با توجه به نیاز چشمگیر صنعت به محصولات این نوع واکنش­ها به دلیل افزایش جمعیت و ظهور فناوری نوین نانو (که راه حلی مناسب بر صرفه­جویی در اقتصاد اتمی و همچنین قابلیت بازیابی مواد در انتهای فرآیند است) دراین میان، مواد پایه گرافنی به عنوان نانو صفحه­های کربنی می­تواند به طور کنترل شده اصلاح شیمیایی شده و برای طراحی کاتالیزورهای پیشرفته حاوی فلزات واسطه و غیر فلزی استفاده شوند.
البته این اقدام باعث به وجود آمدن یک فرآیند شیمیایی سبز با قابلیت بالای کاتالیزوری همچون مساحت سطح بسیار بالا، قابلیت بازیابی و استفاده مجدد و سازگار با محیط زیست را تولید می‌کند. از این رو با توجه به اهمیت این موضوع طرحی با عنوان «تولید حد واسط­های صنعتی به روش سبز با سیستم کاتالیزور­ جدید پایه گرافن اکسید حاوی نانو ذرات پالادیم تثبیت شده» با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی توسط محققان کشور انجام شد که صادق رستم نیا مجری این پروژه درباره انجام آن اظهار کرد: در این طرح نانو صفحات گرافن اکسید با اصلاح و بدون اصلاح شیمیایی در تثبیت و تولید نانوذرات فلزی واسطه استفاده شد. یکی از موانعی که در استفاده از این نانوصفحات وجود دارد خودتجمعی این گونه مواد و بازگشت به فرم اولیه­شان و نیز کلوخه شدن آن و تبدیل به گرافیت­اکسید در حین فرآیند­های شیمیایی است که در این طرح، انواع مختلفی از پلی­مرها (مانند P123 و F127) و سورفکتانت­ها (به منظور مطالعه تاثیرات ورقه ورقهکنندگی­ و اکسفلویت) در مقابل امواج ماوراء صوت در حین کاتالیز واکنش استفاده شده است تا مسئله خودتجمعی در حین کاتالیز واکنش برطرف شود.

استفاده از گرافن اکسید به عنوان کاتالیزور
وی ادامه داد: با رفع این مشکل می­توان از گرافن اکسید بدون اصلاح شیمیایی برای موارد کاتالیزگری استفاده کرد. از دیگر مزایای استفاده از نانوکاتالیزورهای گرافن اکسید/پالادیم/پلی­مر قابلیت بازیابی مجدد، استفاده آنها در شرایط سخت اسیدی و بازی و حتی در دماهای نسبتاًبالا و صرفه­جویی قابل توجه در اقتصاد اتمی است.
عضو هیات علمی دانشگاه مراغه با اشاره به اینکه در این طرح ما از فلزی مانند پالادیوم در بستر کاتالیزوری استفاده کردیم زیرا فلز پالادیوم از فلزات بسیار مهم عناصر واسطه که قابلیت کاتالیز کردن بسیاری از واکنش­ها را داردو در این طرح ما حدواسط بسیار مهم آمیدها، که مصارف صنعتی و دارویی فراوان دارند، را بصورت یک مرحله و بدون نوآرایی های معمول شیمیایی از آلدهیدهای ارزان قیمت تهیه کردیم.تسهیل و افزایش کارایی و راندمان واکنش­های صنعتی و سنتز موادی با کاربردهای صنعتی و دارویی از طریق کاتالیزگرهایهیبریدی که کمترین آلودگی و زیست تخریبی و بیشترین زیست سازگاری دارد که مطابق با اهداف دوازده­گانه شیمی سبز است از اهداف این پروژه است.
وی همچنین ابراز کرد: از اهداف اصلی این پروژه استفاده از نانوهیبریدهای پایه گرافنی به عنوان کاتالیزورهای کارآمد در فرآیند­های شیمیایی آلی که منجر به تولید حدواسط­های مهم صنعتی و دارویی می­شود، می­توان به مواردی همچون جلوگیری از مصرف بی رویه منابع طبیعی تجدیدناپذیر، جلوگیری از تولید و انتشار منابع مهم آلوده­کننده­های شیمیایی به محیط زیست، تولید محصولات شیمیایی مورد نیاز صنایع مختلف با راندمان و کیفیت بالا و به روش سبز و ترغیب محققان داخلی به رشد و توسعه پروتکل­های مشابه با استفاده از این نوع کاتالیزورها اشاره کرد.
انتهای پیام/25