سنتز مولكول های كروی نانو حفره جهت مقابله با كاهش سرعت انتقال جرم و اثرات ممانعت فضایی در جذب حلقه های آروماتیك سولفوردار از تركیبات نفتی توسط بیوكاتالیست ها

یكی از روش های موثر در بهبود میزان فعالیت سولفورزدایی بیوكاتالیست ها افزایش سرعت انتقال جرم و كمك به انتقال سوبسترا از فاز آلی به فاز آبی و سپس به سطح سلول ها است. بر این اساس می توان جهت رفع مشكلات مرتبط با دسترسی محدود بیوكاتالیست ها به سوبسترای آلی از نانوجاذب هایی زیست سازگار با قابلیت جذب حلقه های آروماتیك هتروسیكلیك سولفوردار مانند دی بنزوتیوفن (DBT) استفاده كرد. بدین ترتیب می توان با كاهش سرعت انتقال جرم و اثرات ممانعت فضایی مقابله كرد. یكی از جاذب های مناسب برای این روش مزوپور سیلیكا است. مواد مزوپور سیلیكا 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 كاربردهای وسیع در زمینه های مختلف از جمله كاتالیستی، جذب، تصفیه و رهایش دارو است و آن را به میزبانی ایده آل برای پذیرش مولكول ها با شكل ها، اندازه ها و ویژگی های مختلف تبدیل كرده است. در این پژوهش مزوپور سیلیكا MCM-41 به عنوان جاذب تركیبات سولفوردار از مدل نفتی (1 میلی مول DBT در محلول دودكان) به روش خودآرایی آمین های نوع چهارم، در یك محیط بازی با تركیب آب-اتانول و با استفاده از ستیل تری متیل آمونیوم برماید (CTAB) به عنوان تمپلت سنتز شد. نمونه بدست آمده با استفاده از تكنیك 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 یكنواخت با مورفولوژی كروی 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 كند.