استفاده از هترو پلی اسیدها به عنوان کاتالیزور های سبز و سازگار با محیط زیست در فرم های نانو ساختار و نهش یافته جهت تولید استیل سالیسیلیک اسید در مقیاس پایلوت

علاقه در جهت انجام پروسه های سبز و سازگار با محیط زیست منتهی به گسترش استفاده از کاتالیزور های جامد در فعالیت های تحقیقی در بخش های صنعتی و آکادمیک شده است. کاتالیزور های اسیدی جامد می توانند جایگزین اسید های مایع خورنده مورد استفاده در صنعت گردند. در این میان، هتروپلی اسید ها به عنوان کاتالیزور های اسیدی جامد دارای کاربرد گسترده تری بوده و در راستای سنتز و تهیه ترکیبات مختلف می توانند در پروسه های صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. در این پرژه سنتز استیل سالیسیلیک اسید یا آسپرین در دمای اتاق از طریق استیلاسیون سالسیلیک اسید در حضور یکی از انواع هتروپلی اسیدها برای کمک به داشتن تکنولوژی پاک که نیاز اساسی جامعه است، مورد بررسی قرار گرفته است. آسپرین یک داروی مهم می باشد که معمولا با فرایند کاتالیزوری اسیدی تهیه می شود.کاتالیست های معمولی که برای این واکنش مورد استفاده قرار می گیرند اسید سولفوریک واسید فسفریک غلیظ می باشند. در این پروژه کاتالیست های معمول که بسیار خورنده و خطرناک هستند با هترو پلی اسید ها به صورت نانوساختار و نهش یافته که همگی قابل استفاده مجدد می باشند، جایگزین شده است. کاتالیست های مورد استفاده شامل کگین، پرایسلر و داوسون بود که به صورت نهش یافته با بارگذاری های مختلف بر روی سیلیکاژل و نانوسلیکاژل بکار گرفته شد. از بین این کاتالیست ها داوسون و پرایسلر در آزمایشگاه سنتز شد و کگین به همراه سایر مواد اولیه خریداری شد. در ادامه آزمایش های مربوط به سنتز آسپرین به منظور بدست آوردن شرایط بهینه برای داشتن بازده بالا انجام گرفت. برای سنتز آسپرین تاثیر سه فاکتور بارگذاری کاتالیست، درصد وزنی کاتالیست و زمان واکنش بر روی میزان بازده واکنش مورد بررسی قرار گرفت. برای صرفه جویی در زمان و هزینه آزمایش ها و نیز بدست آوردن شرایط بهینه ای که در آن بازده واکنش سنتز آسپرین بالا باشد از نرم افزار طراحی آزمایش design expert استفاده گردید. نتایج، بیانگر این مطلب بود که از بین کاتالیست ها، کگین نهش یافته بر روی نانوسلیکاژل کاتالیست مناسبی برای سنتز آسپرین می باشد و با درصد وزنی 069/0 با بارگذاری 50% به مدت 63 دقیقه، بیشترین بازده یعنی 72% قابل حصول است که در مقایسه با استفاده از کاتالیزور اسید سولفوریک بازده بالاتری است.