به گزارش “دانشجو آزاد” به نقل از ایرنا؛ این نانوکاتالیست از مواد ارزان قیمتی تهیه شده است و علاوه بر کارایی بالا، سرعت واکنش را افزایش می دهد.

مایعات یونی به دلیل خواص فیزیکی منحصر به فرد خود از جمله فشار بخار ناچیز، هدایت یونی بالا و حلالیت عالی به عنوان کاتالیست های همگن مناسبی شناخته می شوند.

به رغم تمام مزایای این مواد، یک سری مشکلات در حین کار کردن با آن ها وجود دارد. به عنوان مثال با توجه به ویسکوزیته بالای مایعات یونی، بیشتر آن ها حالت عسلی دارند.

میزان مایع یونی مصرفی در واکنش های آلی زیاد است و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. از طرفی بازیافت مایعات یونی زمان بر است و باعث هدر رفتن مقداری از آن می شود. جداسازی آن ها از محیط واکنش نیز آلودگی محیط زیست را به دنبال دارد.به منظور غلبه بر مشکلات ذکر شده، یک گروه تحقیقاتی، مایعات یونی را بر روی نانو ذرات مغناطیسی تثبیت کرده اند.

این روش علاوه بر افزایش فعالیت و گزینش پذیری این مایعات در واکنش های آلی، باعث کاهش مقدار مصرف آن ها نیز می شود.

مایعات یونی تثبیت شده بر روی نانو ذرات مغناطیسی در واکنش های آلی به عنوان کاتالیست ناهمگن عمل می کنند. این کاتالیست پس از پایان واکنش به راحتی توسط یک آهن ربا از محیط واکنش خارج و بازیافت می شود.

دکتر «سید محسن صادق زاده» – پژوهشگری که بر روی نانوکاتالیست قابل استفاده در سنتز ترکیبات آلی – کار کرده است در این باره افزود :کاهش قیمت به دلیل سنتز این ترکیب از مواد ارزان قیمت، سادگی فرایند تولید تنها با استفاده از روش رسوب دهی و همچنین کاهش آلودگی به دلیل توانایی بالای این کاتالیست در تولید ترکیبات آلی در شرایط بدون حلال و دمای محیط، از فواید این دستاورد پژوهشی به شمار می رود.

وی اظهارداشت : کاهش هزینه به دلیل قابل بازیافت بودن کاتالیست و امکان استفاده مکرر از آن، میزان کم مورد نیاز برای انجام واکنش و افزایش سرعت واکنش به دلیل کارایی بالای آن از دیگر مزیت های استفاده از این ترکیب خواهد بود.

وی در ادامه گفت: این دستاورد در فرایندهای ساخت مواد آلی و بیوشیمیایی و یا استخراج ترکیبات خاص سنتز شده از مخلوط واکنش توسط ایجاد پیوند با آن ترکیب، به عنوان حلال و کاتالیست قابل کاربرد خواهد بود.

به گفته صادق زاده ، تثبیت مایعات یونی بر روی بسترهای جامد مشکلات کار با آن ها را برطرف کرده است. با این حال چون در بیشتر موارد تنها سطح خارجی جامد برای واکنش در دسترس است، به همین علت فعالیت سیستم کاتالیستی کاهش می یابد. برای غلبه بر این مشکل می توان از بسترهای جامد در ابعاد نانو استفاده کرد.

صادق زاده گفت :دلیل استفاده از نانوذرات مغناطیسی ،جداسازی، ایزوله و بازیابی نانوکاتالیست ها از مخلوط واکنش دشوار است.

وی ادامه داد: به دلیل ابعاد نانومتری، روش های متعارف (از قبیل صاف کردن) برای جداسازی نانو کاتالیست ها مؤثر نیست. برای غلبه بر این مشکل، در این طرح استفاده از نانو ذرات مغناطیسی را به عنوان راه حل مورد بررسی قرار دادیم.

صادق زاده اضافه کرد : خاصیت نامحلول و پارامغناطیسی بودن این نانوذرات، آن ها را قادر ساخته تا به آسانی توسط یک آهن ربا از مخلوط واکنش جدا شوند. در این راستا از نانوذرات اکسید آهن و نیز نانو ذرات FeNi3 به عنوان هسته های مغناطیسی برای تثبیت نانوذرات سیلیکا استفاده کردیم.

این تحقیقات از همکاری دکتر سید محسن صادق زاده – دانش آموخته دانشگاه بیرجند- و مریم مالک زاده – کارشناس ارشد شیمی تجزیه – حاصل شده که نتایج آن در مجله Journal of Molecular Liquids به چاپ رسیده است.