سنتز نانوساختارهایی با قابلیت عملکرد فوتوکاتالیستی در تصفیه پساب‌ها در دانشگاه اهواز

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، امروزه مشکل آلودگی آب یکی از مسائل مهمی است که جوامع بشری را درگیر خود کرده است و محققان بسیاری در این حوزه مشغول تحقیق و بررسی هستند. یکی از راهکارهای نوینی که در این زمینه مورد مطالعه گسترده‌ای قرار گرفته، استفاده از نانوساختارها برای حذف انواع آلاینده‌هاست.

در این تحقیق نیز هدف بررسی و معرفی نانوساختارهایی به عنوان فوتوکاتالیست با بازده بالا در حذف و شناسایی آلاینده‌های آلی از آب بوده است.

دکتر آذر سعداله خانی مزیت استفاده از نانوساختارها در حوزه تصفیه آب و پساب‌ها را اینگونه بیان کرد: «همانگونه که اشاره شد از بین روش‌های مختلف شیمیایی و فیزیکی، استفاده از نانوساختارها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از جمله دلایل استفاده از نانوساختارها در این حوزه می‌توان به سرعت بالا و عدم تولید ماده آلاینده جدید پس از تجزیه آلاینده اولیه اشاره کرد. از طرفی با توجه به نسبت سطح بالای نانوساختارها در مقایسه با حالت توده‌ای آنها، تنها با بکارگیری مقدار اندکی از نانوساختار، می‌توان به بازده بالایی دست یافت».

وی در ادامه افزود: «در این پژوهش امکان استفاده از نانوذرات هسته-پوسته اکسیدروی-سولفیدروی به عنوان فوتوکاتالیست در تجزیه آلاینده‌های رنگی مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه مورد آزمایش، آلاینده آلی رنگی با نام کونگوی قرمز بوده است. نتایج حاصل از عملکرد این فوتوکاتالیست با نانوذرات اکسیدروی بدون لایه پوششی سولفیدروی مقایسه شده است».

نتایج نشان داده که در صورت استفاده از نانوساختارهای سنتز شده می‌توان بازده بیشتری در مقایسه با نانوذرات اکسیدروی خالص حاصل نمود. به عبارتی در بعضی شرایط قابلیت این نانوذرات هسته-پوسته بعنوان فوتوکاتالیست در تجزیه آلاینده‌ها بیش از نانوذرات اکسید روی است.

این محصولات با روش شیمیایی و در دمای پایین تهیه شدند. در نتیجه هزینه ساخت آنها کاهش یافته است. از طرفی طبق نتایج بررسی فاز کریستالی، خالص و بدون فاز اضافی ناخالصی است.

سعداله خانی روند انجام آزمایش‌های صورت گرفته را بدین شرح بیان کرد: «پس از تولید نانوذرات اکسیدروی با استفاده از روش هم‌رسوبی، آنها را به روش شیمیایی با لایه‌ای از سولفیدروی پوشش‌دار کردیم. خواص ساختاری ترکیب نهایی با استفاده از روش‌های مختلف نظیر XRD، FTIR، SEM و TEM بررسی شد. همچنین خواص نوری آنها به کمک آزمون‌های طیف سنجیUV-visible و فوتولومینسانس مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت خاصیت فوتوکاتالیستی این نانوساختارهای هسته- پوسته در حذف انواع آلاینده‌ها بررسی شد. در این راستا یکی از عوامل مهم تأثیرگذار بر بازده فرایند، pH محیط، مطالعه شد».

این تحقیقات حاصل تلاش‌های آذر سعداله خانی، دانش آموخته مقطع دکترای فیزیک از دانشگاه شهید چمران اهواز، دکتر ایرج کاظمی نژاد، عضو هیئت علمی این دانشگاه و همکارانشان در دانشگاه لینشوپینگ سوئد است.