آبكافت سلولوز با نانوكاتاليزگر مغناطيسي مايع يوني پليمري بر پايه پلي (وينيل ايميدازوليوم سولفونيك اسيد)

سلولوز فراوان‌ترين منبع توليد زيست‌توده است و مي‌تواند جايگزين سوخت‌هاي فسيلي شود. راه حل كلي استفاده از سلولوز، تبديل آن به گلوكوز و سپس توليد اتانول از آن است. روش آبكافت گرمايي به‌وسيله كاتاليزگرهاي اسيدي جامد راه حل مناسبي براي آبكافت سلولوز است. در كار پژوهشي حاضر، كاتاليزگر اسيدي مغناطيسي بر پايه پليمر مايع يوني با موفقيت تهيه شد. اين كاتاليزگر از پليمرشدن وينيل ايميدازوليوم سولفونيك اسيد در مجاورت نانوذره مغناطيسي اصلاح‌شده تهيه شد. از آنجا كه بستر كاتاليزگر از خود مونومرها تهيه شد، كاتاليزگر در مقايسه با ساير كاتاليزگرهاي اسيدي ناهمگن مقدار بارگذاري زيادي نشان داد. كاتاليزگر حاصل با روش‌هاي طيف‌سنجي زيرقرمز تبديل فوريه، گرماوزن‌سنجي، مغناطيس‌سنجي، طيف‌سنجي پراش پرتو X، دستگاه جذب اتمي و ميكروسكوپي الكتروني عبوري شناسايي شد. طيف‌سنجي زيرقرمز تبديل فوريه نشان داد، پليمر يوني به‌خوبي روي سطح نانوذرات تثبيت شده است. نتايج آزمون گرمايي نيز نشان داد، مقدار بارگذاري پليمر روي سطح بسيار زياد است و كاتاليزگر پايداري گرمايي زيادي دارد. كاتاليزگر يوني حاصل نشان داد، در فرايند آبكافت سلولوز بسيار مؤثر است و بهره زيادي از گلوكوز را به‌دست مي‌دهد. كاتاليزگر اسيدي تهيه‌شده با ساير كاتاليزورهاي تجاري و معدني مقايسه شد و نتايج گزينش‌پذيري بيشتر كاتاليزگر سنتزشده را تأييد كرد. همچنين كاتاليزگر به‌وسيله جداسازي با آهن‌ربا بازيابي شد و مجدداً در واكنش استفاده شد. تمام نتايج نشان داد، كاتاليزگر تهيه‌شده در مقايسه با ساير كاتاليزگرهاي گزارش‌شده بهتر عمل كرده و به مقدار كمتري از كاتاليزگر براي انجام واكنش نياز است. همه اين نتايج نشان داد، كاتاليزگر و فرايند ارائه‌شده قابليت استفاده در مقياس زياد را دارند.