سنتز کاتالیستهای ناهمگن جدید برای واکنشهای شیمیایی با بازده بالا و حداقل ضایعات

توسعه کاتالیستهای ناهمگن جدید با قابلیت تسهیل واکنشهای شیمیایی با بازده بالا و تولید حداقل ضایعات یکی از ارکان اساسی تحقق اصول شیمی سبز و توسعه پایدار در صنایع شیمیایی محسوب می شود. این مقاله مروری به بررسی جامع پیشرفت های اخیر در زمینه سنتز، شناسایی و کاربرد نسل جدیدی از کاتالیست های ناهمگن شامل نانوکاتالیست های مغناطیسی، کاتالیست های تک اتمی، چارچوب های فلز-آلی (MOFs) و کاتالیست های قابل بازیافت مغناطیسی می پردازد. یافته ها نشان می دهد که سیستم های کاتالیستی مغناطیسی (MCSS) با قابلیت جداسازی آسان توسط آهنربای خارجی امکان استفاده مجدد تا ۸ چرخه متوالی را بدون کاهش قابل توجه فعالیت فراهم می کنند و بازده واکنش را در سنتز ترکیبات دارویی به طور میانگین تا ۹۵ درصد افزایش می دهند. کاتالیست های تک اتمی (SACS) با بهره گیری از حداکثر بازده اتمی عدد تبدیل (TON) بالایی تا حدود ۱۰^۶ در واکنش های هیدروسیلیلدار کردن گزارش کرده اند که نسبت به نانوذرات پلاتین متداول به طور قابل توجهی بالاتر است. همچنین سنتز MOFها با استفاده از اکسیدهای فلزی به عنوان پیش ماده که تنها آب به عنوان محصول جانبی تولید می کند، گامی مهم در جهت کاهش ضایعات و افزایش اقتصاد اتمی فرآیندهای سنتز کاتالیست محسوب می شود. ارزیابی متریک های شیمی سبز شامل E-factor و اقتصاد اتمی نشان می دهد که فرآیندهای کاتالیستی ناهمگن با قابلیت بازیافت مغناطیسی ضریب زیست محیطی را به میزان قابل توجهی کاهش داده و گامی موثر در جهت تحقق اقتصاد چرخشی در صنایع شیمیایی به شمار می روند.

کلیدواژه ها:

کاتالیست های ناهمگن ، شیمی سبز ، نانوکاتالیست های مغناطیسی ، کاتالیست های تک اتمی ، چارچوب های فلز-آلی