1446469943615_water west.jpg

سایت آزمون دکتری ( www.PhdAzmoon.Net ) –  محققان دانشگاه تهران با همکاری پژوهشگران دانشگاه پلی‌تکنیک میلان ایتالیا، موفق به تولید آزمایشگاهی نانولوله‌های فتوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات نقره و پالادیم شدند که در حذف مواد آلاینده‌ آلی پساب‌های صنعتی کاربرد دارند.

به گزارش پی اچ دی آزمون به نقل از سرویس علمی ایسنا، امروزه فرایندهای فتوکاتالیستی مبتنی بر تابش نور خورشید، توجه بسیاری را از نظر کاربرد در حوزه‌های مختلف به خود جلب کرده‌ است.

از سوی دیگر، برخی از اکسیدهای فلزی نیمه‌رسانا در زمره مواد فتوکاتالیست قرار می‌گیرند و در بین اکسیدهای فلزی، دی‌اکسید تیتانیوم با یک ساختار بلوری خاص، به ‌عنوان یک ماده فتوکاتالیست با بازدهی بالا شناخته شده است.

در بسیاری از پژوهش‌های پیشین، نانوذرات اکسید تیتانیوم به شکل پودر مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفته است. اصلاح و تولید این مواد فتوکاتالیستی با شکل‌ها و روش‌های متفاوت می‌تواند موجب بهبود عملکرد فتوکاتالیزوری این مواد شود.

از این رو محققان دانشگاه تهران با همکاری پژوهشگران دانشگاه پلی‌تکنیک میلان ایتالیا، به ‌منظور بهبود عملکرد فتوکاتالیستی نانو ذرات اکسید تیتانیوم، اقدام به سنتز این مواد به شکل نانولوله کردند که موفق به تولید این نانولوله‌ها در مقیاس آزمایشگاهی شدند.

حامد اسکندرلو، مجری طرح، هدف از انجام این پژوهش را سنتز نانولوله‌هایی از جنس دی‌اکسید تیتانیوم با فعالیت فتوکاتالیستی بالا تحت تابش نور مرئی دانست و ادامه داد: برای این منظور عملکرد نانولوله‌های تولید شده در فرایند حذف آلاینده‌های آلی از محیط‌های آبی مورد ارزیابی قرار گرفت.

وی با اشاره به ساختارهای آناتاز و روتایل به ‌عنوان دو ساختار متفاوت دی‌اکسید تیتانیوم یادآور شد: ساختار آناتاز فعالیت فتوکاتالیزوری بالاتری نسبت به ساختار روتایل دارد از این ‌رو در این تحقیق مطالعات بر روی سنتز نانولوله‌های دی‌اکسید تیتانیوم با ساختار آناتاز خالص و پایدار در دمای بالا متمرکز شد.

اسکندرلو، روش تولید این نانو لوله‌ها را روش الکتروشیمیایی به‌عنوان یک روش سریع، آسان و ارزان به‌ منظور سنتز نانولوله‌های دی‌اکسید تیتانیوم ذکر کرد و ادامه داد: همچنین از نانو ذرات فلزات نجیب نقره و پالادیم برای افزایش بیشتر خواص فتوکاتالیستی نانولوله‌ها کمک گرفته شد.

مجری طرح با اشاره به نحوه اجرای این طرح توضیح داد: در ابتدا نانولوله‌های دی‌اکسید تیتانیوم به روش الکتروشیمیایی اکسیداسیون آندی در حضور الکترولیت پایه فلورایدی بر روی ورق تیتانیومی رشد داده و در مرحله بعد جهت افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری نانولوله‌ها تحت تابش نور مرئی، نانو ذرات نقره و پالادیم به کمک روش کاهش شیمیایی بر روی سطح نانولوله‌ها نشانده شدند.

وی اضافه کرد: در ادامه نانولوله‌های حاصل شده، جهت ارزیابی‌های ساختاری تحت آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) قرار گرفتند و در نهایت فعالیت فتوکاتالیستی نانولوله‌های دی‌اکسید تیتانیوم تحت تابش نور مرئی و جریان الکتریکی، در حذف آلاینده آلی پارانیتروفنل از محیط آبی مورد بررسی قرار گرفت.

این محقق با اشاره به نتایج به دست آمده از این مطالعات، خاطر نشان کرد: نتایج به دست آمده نشان داد که ارتباط قابل ‌توجهی بین فعالیت فتوکاتالیزوری نانولوله‌های تیتانیوم دی‌اکسید و ساختار کریستالی آنها وجود دارد. همچنین بارگذاری نانو ذرات پالادیم و نقره بر روی نانولوله‌ها، به دلیل خواص الکترون گیری فلزات نجیب، افزایش فعالیت فتوکاتالیزوری نانولوله‌ها را در پی خواهد داشت.

به گفته وی، نانولوله‌های تولید شده برای حذف مواد آلاینده آلی از پساب‌های صنایعی چون نساجی، پتروشیمی و داروسازی کاربرد دارند.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های حامد اسکندرلو- دانش آموخته دکترای دانشگاه تهران- علیرضا بدیعی- عضو هیأت علمی دانشگاه تهران-محمدعلی بهنژادی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز- و محققان دانشگاه پلی‌تکنیک میلان ایتالیا است و نتایج آن در مجله‌Applied Catalysis B: Environmental (جلد ۱۸۵، سال ۲۰۱۶، صفحات ۱۱۹ تا ۱۳۲)، به چاپ رسیده است.