1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

دانشگاه علم و صنعت: تصفیه‌ی آب به کمک نانوفوتوکاتالیست‌ها

تاریخ خبر : 1393/07/22 تعداد بازدید : 2166

محققان دانشگاه علم و صنعت با همکاری مرکز تحقیقات مواد پیشرفته کشور مالزی، فتوکاتالیست جدیدی تولید نموده‌اند که با بازدهی بسیار بالا جهت حذف آلودگی‌های آب قابل استفاده خواهد بود. نانوذرات و نانوحفره ها در تهیه این محصول نقش کلیدی دارند. تولید و بررسی عملکرد این فوتوکاتالیست در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد.

با توجه به محدودیت منابع آبی و نیاز روز افزون به استفاده بهینه و تصفیه آب‌های آلوده، اهمیت معرفی و تهیه موادی که ما را به این هدف نزدیک کند بر کسی پوشیده نیست. در این راستا مواد مزومتخلخل فتوکاتالیستی می‌توانند، آلودگی آب‌ها را به روش فیزیکی و شیمیایی از بین ببرند. به‌طور کلی در این مواد، با افزایش سطح ویژه‌، کنترل فاز و حفره‌های باز و قابل دسترس، خواص آلودگی‌زدایی بیشتر شده و منجربه افزایش بازدهی آن می‌شود. مشکل اصلی، کنترل همزمان تمام پارامترهای مؤثر بر بازدهی است که کار دشواری است.
دکتر بابک مزینانی، دانش‌آموخته‌ی مهندسی مواد، در اشاره به پارامترهای بررسی شده عنوان کرد: «در این پروژه تلاش نمودیم با کنترل و تغییر هم‌زمان مواد اولیه، دما و زمان سنتز، روش کلسیناسیون و چندین عامل دیگر، بالاترین میزان بازدهی فوتوکاتالیست نهایی جهت حذف آلودگی‌های آبی به‌صورت فیزیکی و شیمیایی را بررسی نماییم.»
مواد مزومتخلخل تهیه شده دارای حفره‌هایی با ابعاد بین 2 تا 50 نانومتر هستند. با توجه به اینکه طول و اندازه حفره‌ها، سطح ویژه و فازهای تشکیل شده به‌طور همزمان کنترل شده‌اند، محصول نهایی دارای قابلیت حذف آلودگی بسیار بالا در مقایسه با دیگر نمونه‌هاست. نحوه شکل‌گیری این ساختار بر اساس اصل خودچینشی تهیه شده است.
با توجه به خاصیت فتوکاتالیست تولید شده، نتایج این طرح می‌تواند در ساخت دستگاه‌های تصفیه‌ی آب صنعتی و خانگی، جهت حذف آلودگی‌های فیزیکی و میکروبی استفاده شود.
به گفته‌ی این محقق، فوتوکاتالیست پیشنهادی به دو صورت سیلیکای مزومتخلخل کامپوزیتی و لایه نشانی شده با نانوپودر تیتانیا تولید شده است. تفاوت دو روش به کار رفته در این است که در روش لایه نشانی، ابتدا ساختار متخلخل سیلیکاتی تهیه و سپس ذرات تیتانیا به صورت یک لایه روی آن قرار گرفت. در حالی که در ساختار کامپوزیتی، حین سنتز ساختار متخلخل سیلیکا، منبع تیتانیا نیز به سیستم معرفی شده است. با این حال در هر دو روش ساختارهای متخلخل منظم لانه زنبوری و فومی تشکیل شده است.
در این بررسی همچنین مکانیزمی جهت تعیین نحوه‌ی فرایند هیدروترمال حین سنتز بر ساختار حفر‌ه‌ها و فازهای ایجاد شده مشخص شده است. همچنین تأثیر متقابل پارامترهای سنتز؛ نظیر افزودنی هگزان، دمای هیدروترمال، دمای سنتز و روش کلسیناسیون بر ساختار و عملکرد محصول نهایی بررسی و تعیین شده است.
برای این منظور از آزمون‌های مختلفی چون XRD، FESEM وFTIR استفاده شده است. میزان کارامد بودن این فوتوکاتالیست نیز توسط آزمون جذب نیتروژن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این آزمون‌ها حاکی از این است که دمای عملیات هیدروترمال و کلسیناسیون هر دو مساحت سطح و نوع فاز تشکیل شده را تغییر می‌دهد که این موارد خود از عوامل تأثیرگذار بر عملکرد فوتوکاتالیست هستند.
نتایج این تحقیقات که از همکاری دکتر بابک مزینانی، دکتر علی بیت الهی و دکتر جعفر جواد پورـ اعضای هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران- و همکارانشان به دست آمده، در مجله‌ی Ceramics International (جلد 40، شماره 8، بخش A، سال 2014، صفحات 11525 تا 11532) منتشر شده است.