تولید نانوکاتالیست و نانوجاذب از قیر طبیعی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، شبنم رشیدی در قالب رساله دکتری خود با راهنمایی محمد سلیمان‌بیگی در دانشگاه ایلام، پژوهشی با عنوان «اکسیداسیون،هیدروکسیلاسیون قیر طبیعی و بررسی کاربردهای آن در شیمی به‌عنوان نانوکاتالیست و نانوجاذب در تصفیه پساب‌های رنگی» انجام داده است.

رشیدی با اشاره به اهمیت توسعه مواد جاذب و کاتالیست‌های سازگار با محیط‌زیست گفت: در این پژوهش از قیر طبیعی به‌عنوان یک منبع کربنی ارزان‌قیمت، در دسترس و دوستدار محیط‌زیست استفاده شد و با اصلاح سطح آن در حضور عوامل اکسیدکننده، جاذب کربنی اکسید آسفالت (NA-Oxide) سنتز و با بهره‌گیری از روش‌های مختلف مورد شناسایی و ارزیابی قرار گرفت.

وی افزود: جاذب متخلخل NA-Oxide با هدف حذف آلاینده‌های رنگی از جمله متیل‌اورانژ، متیلن‌بلو و رودامین B از محلول‌های آبی به کار گرفته شد و نتایج نشان داد این جاذب از کارایی بالا، سرعت مناسب در حذف آلاینده‌ها و صرفه اقتصادی قابل توجهی برخوردار است.

این پژوهشگر ادامه داد: در این مطالعه، عوامل مؤثر بر فرآیند جذب شامل: زمان تماس، مقدار جاذب، pH، دما و غلظت اولیه آلاینده‌ها بهینه‌سازی شد.

همچنین بررسی‌ها نشان داد فرآیند جذب از ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیکی شبه‌مرتبه اول تبعیت می‌کند.

نتایج همچنین بیانگر آن بود که این جاذب حتی پس از ۱۰ چرخه استفاده مجدد، همچنان توانایی بالایی در حذف رنگ متیلن‌بلو حفظ می‌کند.

وی با اشاره به بخش دوم این پژوهش اظهار کرد: اکسید آسفالت سنتزشده به‌عنوان بستری برای تولید یک کاتالیزور اسید برونشتد مورد استفاده قرار گرفت و پس از عامل‌دار شدن سطح آن با هیدرازین هیدرات و کربوکسیلیک اسید، کاتالیزور Re-NA-CH₂CO₂H سنتز و شناسایی شد.

 عملکرد این کاتالیزور در واکنش‌های چندجزئی برای سنتز ترکیبات پیرانو[2،3-c]پیرازول و ۲-آمینو-۳-سیانوپیریدین مورد ارزیابی قرار گرفت.

رشیدی افزود: نتایج نشان داد کاتالیزور سنتزشده، حتی پس از بازیافت و استفاده مجدد، در محیط آبی از فعالیت کاتالیزوری بالا و بازده مطلوب برخوردار است. استفاده از حلال‌های سبز، هزینه پایین، سمیت اندک، سهولت جداسازی، قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از دیگر ویژگی‌های این کاتالیزور به شمار می‌رود.

وی در پایان خاطرنشان کرد: اسیدهای جامد برونشتد به دلیل مزایایی همچون خورندگی کمتر، سهولت حمل‌ونقل، قابلیت بازیافت، گزینش‌پذیری بالا و سازگاری بیشتر با ملاحظات اقتصادی و زیست‌محیطی، از جایگاه ویژه‌ای در پژوهش‌های شیمی سبز برخوردار هستند.