سنتز مولکول های کروی نانو حفره جهت مقابله با کاهش سرعت انتقال جرم و اثرات ممانعت فضایی در جذب حلقه های آروماتیک سولفوردار از ترکیبات نفتی توسط بیوکاتالیست ها

یکی از روش های موثر در بهبود میزان فعالیت سولفورزدایی بیوکاتالیست ها افزایش سرعت انتقال جرم و کمک به انتقال سوبسترا از فاز آلی به فاز آبی و سپس به سطح سلول ها است. بر این اساس می توان جهت رفع مشکلات مرتبط با دسترسی محدود بیوکاتالیست ها به سوبسترای آلی از نانوجاذب هایی زیست سازگار با قابلیت جذب حلقه های آروماتیک هتروسیکلیک سولفوردار مانند دی بنزوتیوفن (DBT) استفاده کرد. بدین ترتیب می توان با کاهش سرعت انتقال جرم و اثرات ممانعت فضایی مقابله کرد. یکی از جاذب های مناسب برای این روش مزوپور سیلیکا است. مواد مزوپور سیلیکا به علت برخی از ویژگی های مهم خود از جمله: داشتن پایداری ساختار، تعداد حفرات زیاد، تخلخل منظم در محدوده 2-50 نانومتر و دارا بودن سطح ویژه زیاد از اهمیت خاصی برخوردار بوده و دارای کاربردهای وسیع در زمینه های مختلف از جمله کاتالیستی، جذب، تصفیه و رهایش دارو است و آن را به میزبانی ایده آل برای پذیرش مولکول ها با شکل ها، اندازه ها و ویژگی های مختلف تبدیل کرده است. در این پژوهش مزوپور سیلیکا MCM-41 به عنوان جاذب ترکیبات سولفوردار از مدل نفتی (1 میلی مول DBT در محلول دودکان) به روش خودآرایی آمین های نوع چهارم، در یک محیط بازی با ترکیب آب-اتانول و با استفاده از ستیل تری متیل آمونیوم برماید (CTAB) به عنوان تمپلت سنتز شد. نمونه بدست آمده با استفاده از تکنیک های مختلف از جمله ایزوترم جذب و واجذب نیتروژن، SAXS، SEM، HRTEM و FTIR شناسایی گردید. نتایج مطالعات BET و BJH نشان داد متوسط قطر حفرات نمونه سنتز شده حدود 3/54 نانومتر و سطح ویژه در گستره 1106 مترمربع بر گرم است. با مشاهده تصاویر SEM مشخص شد نمونه فوق دارای توزیع یکنواخت با مورفولوژی کروی در محدوده 200-300 نانومتر است. هم چنین نتایج حاصل از تصاویر HRTEM و الگوی SAXS نشان داد ساختار حفرات با الگوی هگزاگونال مطابقت دارد. از آنالیز HPLC برای محاسبه توانایی نانوجاذب در جذب DBT از مدل نفتی استفاده شد. نتایج نشان داد نانوجاذب قادر است بیش از 42 درصد DBT را از مدل نفتی جذب کند.

کلیدواژه ها:

سولفورزدایی ، نانوجاذب ، مزوپور سیلیکا MCM-41 ، دی بنزوتیوفن