نانوساختارهای خنثی سازی آلودگی پسماندهای صنایع در دانشگاه سمنان

به گزارش روابط عمومی پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان، «توليد و معرفي نانوساختارهاي صفحه مانند Cu0.05Ce0.95O2  به عنوان يك ماده جاذب-فوتوكاتاليست» توسط پردیس علوم و فناوری های نوین و با همکاری دانشگاه سمنان ثبت اختراع شد.

داود معروفی مسئول مرکز مالکیت فکری پارک علم و فناوری دانشگاه سمنان با اعلام این خبر گفت: این اختراع توسط دکتر موسوی کمازانی عضو هیأت علمی پردیس علوم و فناوری های نوین و دانشگاه سمنان در اداره کل ثبت اختراعات کشور به شماره ۹۹۸۲۴ به ثبت رسید.

دکتر موسوی کمازانی در تشریح این اختراع گفت: ماده تولید شده دارای خصلت دوگانه بوده یعنی از یک طرف جاذب- فتوکاتالیست است که باعث تخریب آلاینده ها می شود و از طرف دیگر فتوکاتالیست -جاذب که قابلیت جذب بالایی دارد.

مهمترین مشکل جاذب‌ها این است که آن‌ها آلودگی‌ها را فقط جذب می‌کنند و آن‌ها را به مواد زیست‌سازگار تبدیل نمی‌کنند. مواد فوتوکاتالیستی آلودگی‌ها را به مواد زیست‌سازگار تخریب می‌کنند و قابل استفاده مجدد هم هستند یک فوتوکاتالیست باید شرایط لازم را داشته باشد به عنوان مثال: ۱- جاذب خوبی باشد، ۲- شکاف نوار مناسبی داشته باشد به طوری که بتواند در محیط مرئی تخریب کند زیرا حدود ۴۶ درصد طول موج خورشید در ناحیه مرئی و ۴۷ درصد در ناحیه مادون قرمز قرار دارد و فقط کمتر از ۷ درصد طول‌موج‌ها در ناحیه فرابنفش قرار دارند. مشکل اکثر فوتوکاتالیست‌ها در دو مورد ذکر شده است. به عنوان مثال، تیتانیم دی اکسید ثابت دی الکتریک خوبی دارد، جدایش الکترون-حفره در آن به خوبی اتفاق می‌افتد اما شکاف نوار بزرگ آن (شکاف نوار= بیش از ۳ الکترون ولت) باعث شده است که فقط در ناحیه فرابنفش راندمان فوتوکاتالیستی خوبی داشته باشد. از این رو تلاش بر این است که شکاف نوار این ماده را کاهش دهند. دوپه (آلائیده) کردن یکی ازروش‌هاست. با این توضیحات، تولید یک ماده‌ای با خصلت دوگانه یعنی یک جاذب-فوتوکاتالیست (جاذبی که آلودگی‌ها را تخریب کند) یا فوتوکاتالیست-جاذب (فوتوکاتالیستی که قابلیت جذب بالایی داشته باشد) می‌تواند بسیار جالب باشد.

نانوساختارهاي صفحه مانند سريم اكسيد دوپ شده از طريق يك روش سونوشيمي جديد توليد خواهند شد. روش سنتزي (آلائیده شدن) به گونه‌اي است كه نانوساختارها به صورت صفحه اي روي هم قرار مي‌گيرند و فضاي مناسبي براي جذب ايجاد مي گردد. از آنجايي كه سريم اكسيد خاصيت فوتوكاتاليزوري دارد فرايند جذب مي بايست در محيط تاريك انجام گيرد. بعد از جذب، جاذب (نانوساختار) از محيط جدا مي شود و با قرار گرفتن در معرض نور، فرايند فوتوكاتاليزوري انجام مي‌شود. بنابراين رنگ جذب شده در سطح نانوساختار حذف مي‌گردد و نانوساختار مي‌تواند مجدد براي جذب و فوتوكاتاليست مورد استفاده قرار گيرد. در واقع اين نانوساختار به گونه‌اي طراحي مي‌شود كه پس از انجام فرايند جذب در محيط تاريك، با قرار گرفتن در معرض نور به طور هوشمند خود را براي استفاده مكرر پاك سازي مي كند. البته محلول نانوساختار از همان ابتدا می‌تواند در معرض نور قرار گیرد که در این‌صورت چون هر دو فرایند جذب و تخریب فوتوکاتالیستی همزمان اتفاق می‌افتند در مدت زمان کمتری حذف رنگ انجام خواهد شد. علاوه بر این‌ها، با دوپه شدن جذب نور در ناحیه مرئی افزایش می‌یابد و فرایند فوتوکاتالیستی در نور مرئی قابل انجام است. سریم دوپ شده با مس خاصیت فرومغناطیسی دارد و بنابراین جداسازی آن از محلول رنگ ساده است.

لازم به ذكر است نانوساختار تولید شده در کمتر از ۳۰ دقيقه به طور كامل متيل اورانژ را در تاريكي جذب كرد. در معرض نور، رنگ جذب شده در سطح نانوساختار تخريب شد. نانوساختار مذكور به طور مكرر قادر به انجام اين فرايند است. زمانی که محلول از ابتدا در معرض نور مرئی قرار گرفت در کمتر از ۲۰ دقیقه رنگ به طور کامل تخریب شد (فرایند جذب و تخریب همزمان)

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگو شرکت کنید؟
نظری بدهید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *