خلاصه اختراع

كاتاليزورها گونه هايي از تركيبات شيميايي هستند كه واكنشها را تسريع كرده و نقش بسيار مهمي در انجام بسياري از واكنشها دارا ميباشند. شيمي سبز رويكردي نوين براي طراحي و تهيه كاتاليزورها و فرآيندهاي كاتاليزوري ميباشد. همچنين طراحي كاتاليزورهاي جديد همگن و يا ناهمگن و استفاده از آنها در فرآيندهاي شيميايي، اهداف دو جانبه حفاظت از محيط زيست و ارتقا منافع اقتصادي را به طور همزمان تحقق مي بخشد. عليرغم اينكه كاتاليزورهاي همگن از بازده بالا و فعاليت نسبتا خوبي دارند اما جداسازي، خوردگي و همچنين تخريب در طي مراحل انجام واكنش از معايب توليد اين دسته از كاتاليزورها ميباشد. در مقابل كاتاليزورهاي ناهمگن از مزايايي همچون عدم خوردگي، امكان به كار گيري در دما و فشار بالا و سهولت جداسازي و بازيابي برخوردار هستند اما فعاليت نسبتا پاييني دارند. بنابراين طراحي روشي براي بهره گيري از مزاياي هر دو دسته كاتاليزور بسيار با اهميت است، در اين راستا استفاده از فناوري نانو در صنعت توليد كاتاليزور به علت افزايش قابل توجه نسبت سطح به حجم و افزايش فعاليت كاتاليزوري و همچنين بهره گيري از مزاياي كاتاليزوري ناهمگن به دليل سهولت جداسازي و خالص سازي محصولات راهي نو و موثر در صنعت توليد كاتاليزور كه متعاقبا با اهداف شيمي سبز هم سازگار است بسيار پراهميت و با ارزش است.

حوزه کاربرد (زمینه فنی)

تهیه نانوکامپوزیت پلیمری با بستر پلیمر طبیعی سلولز و استفاده عملی آن در سنتز ترکیبات آلی با راندمان های بسیار مناسب و زمان واکنش کوتاه در مقایسه با سایر روش ها.

مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:

از این رو در این پروژه به سنتز الکترود گرافیت اصلاح شده با نانو ذرات نیکل می پردازیم از آن برای اکسیداسیون گلوکز استفاده می کنیم.کاتالیزورها و روش های مختلفی برای سنتز دیازپین ها گزارش شده است که معمولاً روش های شناخته شده سنتز بنزودیازپین دارای یک یا تعداد بیشتری محدودیت مثل شرایط واکنش سخت، تعداد مراحل زیاد، بهره پایین و زمان واکنش طولانی و هم چنین احتمال تولید محصولات جانبی می باشد،به همین دلیل توسعه روش های جدید با استفاده از کاتالیزورهای جدید و کارآمد مورد اهمیت فوق العاده است. استفاده نانو کاتالیزورهای جدید، مؤثر و دوستدار محیط زیست در چند دهه اخیر برای انجام واکنش های آلی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به دلیل اینکه بازیابی و جداسازی کاتالیزورهای همگن ساده نیست؛ به همین دلیل، طراحی کاتالیزورهای ناهمگن که بازیافت و جداسازی آنها آسان بوده همیشه مورد توجه بوده است.

ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع

مراحل انجام پروژه:
1- مرحله ساخت نانوکامپوزیت پلیمری
2-مرحله بررسی خاصیت کاتالیزوری
3-مرحله انجام واکنش های آلی به منظور اثبات خاصیت کاتالیزوری

پس از ساخت کاتالیزور برای تایید ساختار با استفاده از میکروسکوپ الکترونی تصاویری از نانوکامپوزیت مغناطیسی آهن گرفته شد، از تصاویر SEM ساختار همگن از نانو کامپوزیت به نمایش گذاشته شد. این ساختار منحصر به فرد به دلیل جدایی فاز از محلول سلولز در مرحله روند بازسازی است که در آن مناطق غنی از حلال باعث تشکیل منافذ شده است. ذرات سفید رنگ روی پوشش پلیمری نانوذرات اکسید آهن می باشند که در محل حفره ها تشکیل شده اند.همانطور که در نمودار EDS مشاهده می شود کامپوزیت ساخته شده حاوی مقدار قابل توجهی از عنصر آهن است که باعث به وجود آمدن خواص منحصربفرد نانوکاتالیزور شده است.همان طور که در الگوی XRD مشاهده می شود، تنها پیک های Fe قابل رویت و شناسایی است که این مطلب نشان دهنده ی آن است که پوشش تنها حاوی ذرات آهن بدون هیچ ناخالصی مشخصی است.و بر اساس معادله دبای شرر هم اندازه ذرات آهن 25 نانومتر محاسبه شد.