توليد ماده اي جديد با خاصيت کاتاليزوري

محققان کشورمان در دانشگاه تبريز با سنتز آزمايشگاهي نانو ذره استانات پيروکلر نئودميم موفق به توليد ماده جديد با خاصيت کاتاليزوري شدند.

به گزارش خبرگزاري مهر، دکتر عبدالعلي عالمي عضو هيئت علمي دانشکده شيمي دانشگاه تبريز که موفق به تهيه و توليد نانو ماده جديد با خواص کاتاليزوري و حسگري بالا شده است، گفت: در اين پژوهش موفق به سنتز ماده جديدي شديم که آن را "استانات پيروکلر" ناميديم.

عالمي افزود: اين ترکيب ساختار بلوري دارد و علي رغم آنکه از کلر براي سنتز آن استفاده نشده ولي به دليل شباهتي که با "پيروکلر" دارد، "استانات پيروکلر" نام گذاري شده است.

وي ادامه داد: براي سنتز اين ماده، کلرور قلع و ترکيب نيترات لانتانيوم را در داخل حلال حل کرده و به مدت 2 ساعت آن را بهم زديم. سپس آن را در اتوکلاوي که خود طراحي کرديم و در دماي 200-180 درجه سانتيگراد و فشار بالا به مدت 7-5 روز قرار داديم و ماده "استانات پيروکلر" به دست آمد.

مجري طرح با بيان اينکه وجود کاتاليزورهاي کارا و انتخاب پذير به معناي کاهش زمان و هزينه براي انجام واکنش هاي مهم شيميايي است، اظهار داشت: استانات پيروکلر حاصل از اين فرآيند از خود خاصيت کاتاليزوري و حسگري نشان مي‌دهد.

عضو هيئت علمي دانشکده شيمي دانشگاه تبريز خاطرنشان کرد: در اين پژوهش همچنين، "استانات پيروکلر" با "نئودميم" دوپينگ شده تا خاصيت حسسگري آن تقويت شود.

به گفته عالمي، دوپينگ استانات پيروکلر با هدف ايجاد ترکيبي جديد با خواصي نوين انجام شده است و هم اکنون به دنبال جايگزين کردن عناصر هم پايه نئودميم و تهيه ترکيبات جديد ديگر هستند.

وي اعلام کرد: ماده "استانات پيروکلر" و ترکيب آن با "نئودميم" براي اولين بار در جهان توليد شده ‌است و جزئيات اين پژوهش که از حمايتهاي تشويقي ستاد بهره‌مند شده در مجله بين‌المللي Reditation effects and defects in solid (جلد 163، شماره 3، صفحه 336-229، سال 2008) منتشر شده است.

کاربرد سیالات فوق بحرانی در صنایع شیمیایی

سیالات فوق بحرانی از نظر خواص انتقالی, مانند گازها(نفوذ پذیری بالا و ویسکوزیته کم) و از نظر قدرت حلالیت, شبیه حلال های مایع هستند. دلایل گسترش استفاده از این سیالات را می توان به شرح زیر توضیح داد:
در اوایل دهه70 , قیمت انرژی بر اثر اتفاقات جهانی به طور غیر قابل پیش بین افزایش پیدا کرد که این مشکل بزرگی برای کشورهای صنعتی بود. در نتیجه بیشتر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی به جایگزینی فرایندهایی با مصرف انرژی کمتر توجه کردند, استفاده از سیالات فوق بحرانی برای جداسازی مخلوط ها یکی از این فرایندها بود. در فرایند (Supercritical Flow SCFE Extraction برخلاف عملیات استخراج مایع- مایع, بازیابی حلال به روش انبساط ناگهانی انجام می شود و برای بازیابی حلال نیازی به عملیات تقطیر نیست؛ این موضوع باعث کاهش مصرف انرژی می شود.
دلیل دیگر گسترش سیالات فوق بحرانی این است که فرایندهای غذایی, آرایشی و دارویی و ... نیازمند رسیدن به درجه خلوص در حد استاندارد هستند. برای مثال بازیابی کامل حلال در صنایع دارویی و غذایی ضروری است. در حالی که در روش های معمول مانند تقطیر و استخراج مایع-مایع, بازیابی کامل حلال میسر نیست.
دلیل دیگر گسترش سیالات فوق بحرانی این است که حلال های آلی به ویژه حلال های کلردار برای محیط زیست مضر هستند. به طوری که امروزه ثابت شده که حلال های کلردار و بعضی از حلال های آلی مورد مصرف درصنایع, از قبیل کلروفلوروکربن برای لایه ازن زیان آورند. بنابراین با جایگزینی گاز Co2 به عنوان حلال در فرایندهای فوق بحرانی این مشکل حل شده است. گاز Co2 دارای خواص بی اثر بر روی محیط زیست است.
بنا به دلایل یاد شده امروزه فرایند سیالات فوق بحرانی در بخش های مختلف علم و فن, گسترش یافته و کاربردهای متنوعی در منابع علمی برای آن گزارش شده است. در بیشتر اوقات دی اکسیدکربن فوق بحرانی به سیالات فوق بحرانی دیگر ترجیح داده می شود چون دمای بحرانی آن پایین بوده و گاز Co2 , غیرسمی و غیرقابل اشتعال است. در ادامه این مقاله تعدادی از کاربردهای سیالات فوق بحرانی در زمینه های صنایع شیمیایی, صنایع غذایی, صنایع دارویی, صنایع نفت و پتروشیمی و صنایع پلیمر توضیح داده می شود.

ادامه نوشته