تولید کاتالیست های ارزان و زیست سازگار

پژوهشگران کانادایی کاتالیست‌هایی از جنس نانوذرات آهن تولید کردند. این کاتالیست علاوه بر ارزان‌تر بودن و زیست‌سازگار بودن، کارایی بیشتری نیز دارد. در این کاتالیست نیاز به لیگند، ترکیبات گران‌قیمت مورد نیاز برای ایجاد خاصیت کاتالیستی، به‌شدت کاهش یافته است.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه تورنتو موفق به تولید کاتالیست‌های نانوذره‌ای مبتنی بر آهن که زیست سازگار است، شدند. این کاتالیست‌ها می‌توانند همانند کاتالیست‌های سمی و گران‌قیمت مبتنی بر فلز کار کنند. جسیکا سوننبرگ، دانشجوی دکترا و نویسنده مقاله‌ای در نشریه  Journal of the American Chemical Society ، می‌گوید تولید مواد صنعتی سازگار با محیط‌زیست موضوع بسیار مهمی است که باید برای تولید آنها کوشش شود. کاتالیست‌های آهن نه تنها سمیت کمتری دارند، بلکه ارزان‌تر بوده و کارایی بالاتری دارند.

این پروژه با رهبری روبرت موریس، مدیر دپارتمان شیمی دانشگاه تورنتو، انجام شده است که در آن مراحل مختلفی وجود دارد. این گروه تحقیقاتی در مرحله اول به‌دنبال اثبات حضور آهن هستند. در قدم بعد، پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ الکترونی تلاش دارند تا تشکیل نانوذرات را در حین کاتالیز کردن به اثبات برسانند. قدم بعد آن است که ثابت کنند نانوذرات آهن دارای خاصیت کاتالیستی است. برای این کار آزمایش‌های سمی کردن پلیمرها انجام گرفت که نشان داد که تنها اتم‌های آهن موجود در سطح نانوذرات از نظر کاتالیستی فعال هستند.یک چالش هنوز باقیمانده است. سوننبرگ می‌افزاید کاتالیست‌ها، حتی کاتالیست‌های آهنی که در این پروژه تولید شده است، دارای یک مشکل بزرگ هستند، این مشکل آن است که هنوز کاتالیست‌ها نیاز به لیگندهای آلی گران‌قیمت دارند- لیگندها ترکیباتی هستند که به اتم‌های مرکزی در ترکیبات شیمیایی می‌چسبند- لیگندها برای ایجاد خاصیت کاتالیستی ضروری هستند. نتایج یافته ما نشان می‌دهد که نانوذرات سطحی می‌توانند فرصت‌هایی برای استفاده از نسبت کمتری از ترکیبات گران‌قیمت فراهم کنند. با چنین کاری هزینه تولید کاتالیست‌ها به‌شدت کاهش می‌یابد.



منبع: ستاد توسعه فناوری نانو