تولید نانوکاتالیست از پوسته برنج

شیمی‌دان دانشگاه Ruden و مدیر مرکز طراحی مولکولی سنتز ترکیبات نوآورانه پزشکی، روشی جدید را برای به دست آوردن سیلیکون‌دی‌اکسید با تخلخل بالا که  به عنوان پایه نانوکاتالیست‌ها در واکنش‌های مختلف آلی کاربرد دارد را به کار گرفته است؛ وی برای این کار از پوسته برنج استفاده کرده است.
یک شیمی‌دان از دانشگاه Ruden به نام Rafael Luque با کمک همکارانش از دانشگاه Cordob، روشی به منظور تولید سیلیکون‌دی‌اکسید از یک منبع ارزان و سازگار با محیط‌زیست (پوسته برنج) پیشنهاد داده‌اند. محتوای سیلیکون‌دی‌اکسید طی این روش، ۲۰ درصد است اما با توجه به اینکه پوسته برنج تقریباً ۲۰ درصد وزن دانه برنج را  تشکیل می‌دهد از نظر راندمان قابل توجیه است.

این شیمی‌دان می‌گوید: “ما به موادی با کیفیت بالا دست یافته‌ایم که برای استفاده در صنعت سیمان، استفاده تحت عنوان ماده اتصال‌دهنده و استفاده تحت عنوان کاتالیست کارایی و کاربرد دارد. این کار به عنوان “اختراع” ثبت شده است و در حال تدوین و بررسی چشم‌انداز صنعتی آن هستیم.”

سیلیکون‌دی‌اکسید یک نانوماده است که در صنعت شیمیایی، بازار تقاضای زیادی دارد. این ترکیب به عنوان پایه کاتالیست و هم‌چنین به عنوان ماده افزودنی به منظور توزیع مواد مختلف از جمله داروهای پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده توسط اترهای اسیدهای سیلیک در دمای بالا تولید می‌شود. فرایند مذکور انرژی‌بر است و مضرات زیست‌محیطی دارد.

Image result for rice husk

برای به دست آورن سیلیکون‌دی‌اکسید از منبع زیستی مذکور، این شیمی‌دان‌ها از تلفیق روش‌های مکانیکی و شیمیایی استفاده کردند. در ابتدا آن‌ها پوسته را به پودر تبدیل کردند و سپس توسط تابش ماکروویو و یک محلول اسیدی، مواد اضافی مانند سلولز را حذف کردند پس از گرما دادن در دمای ۵۵۰ درجه سانتی‌گراد، این دانشمندان به سیلیکون‌دی‌اکسید خالص دست یافتند.

شایان ذکر است که آن‌ها از نانوذرات آهن به عنوان کاتالیست استفاده کردند. قابلیت این کاتالیست در دو واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل و آلکیلاسیون تولوئن بررسی و اثبات شده است.

A RUDN Chemist Obtained a Base for Nanocatalyst from Rice Husk

منبع:

Ana Franco et al. Integrated Mechanochemical/Microwave-Assisted Approach for the Synthesis of Biogenic Silica-Based Catalysts from Rice Husk Waste, ACS Sustainable Chemistry & Engineering (۲۰۱۸).