آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - تولید سطوح جاذب گازهای آلاینده‌ هوا

تولید سطوح جاذب گازهای آلاینده‌ هوا

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر، موفق شدند سطوحی را تولید کنند که قادر است گازهای آلاینده‌ هوا از قبیل مونواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن را جذب کند. در این طرح مواد نانو کامپوزیتی تولید شده است که از خاصیت فتوکاتالیستی برخوردارند. امروزه آلودگی هوا یکی از معضلات مهم جوامع شهری محسوب می‌شود. این مساله، به‌ خصوص برای بیماران مبتلا به آسم، کودکان و سالمندان مشکلات دوچندانی را ایجاد می‌کند. گازهایی از قبیل مونواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن از جمله گازهای سمی به شمار می‌روند که می‌توانند موجب بروز بیماری‌های خطرناکی مانند سرطان شوند. از این‌رو، امروزه دانشمندان به دنبال راهکارهایی جهت کاهش آلودگی هوا به طرق مختلف هستند. دکتر الهه کوثری مجری طرح، درباره استفاده از فوتوکاتالیست‌ها به‌عنوان راه‌ حل اساسی برای رفع آلودگی‌های زیست محیطی گفت: فرایند فوتوکاتالیستی، یک فرایند اکسیداسیون پیشرفته است که از انرژی نور برای فعال کردن فوتوکاتالیست استفاده می‌کند. این مواد هنگامی ‌که در معرض گازهای آلاینده قرار می‌گیرند باعث تسریع فرایند اکسید شدن این گازها می‌شوند و آنها را به گازهای بی‌خطر یا کم‌خطر تبدیل می‌کنند.

هدف از اجرای این طرح تولید فوتوکاتالیست‌های نانو کامپوزیتی حاوی گرافن است که قادرند مولکول‌های گازهای سمی از قبیل مونواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن را با بازدهی بالا تخریب کنند. به گفته‌ این پژوهشگر، گازهای مونواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن به‌ سختی اکسید می‌شوند. تصفیه‌ هوا به کمک فوتوکاتالیست‌های سنتز شده در این طرح به دلیل ارزانی، بازدهی بالا، عدم سمیت و همچنین تولید محصولات جانبی بی‌ضرر ناشی از اکسید گازهای آلاینده‌ها، می‌تواند جایگزین خوبی برای سایر روش‌های تصفیه‌ هوا باشد. همان‌گونه که اشاره شد مواد تولید شده در این طرح، در قالب یک نانو کامپوزیت هستند که اکسید تیتانیوم و گرافن عامل دار شده با کبالت اجزای آن را تشکیل می‌دهند. در این مواد دو جزئی، همزمان از خاصیت فتوکاتالیستی اکسید تیتانیوم و قابلیت تشکیل کمپلکس گرافن عامل دار شده، استفاده‌ شده است که این موضوع موجب افزایش بازدهی این مواد نسبت به مواد مشابه شده است.

کوثری در خصوص مراحل انجام این طرح افزود: ابتدا لایه‌ نازک اکسید تیتانیوم به روش لایه نشانی کند و پاش بر روی سطح کوارتز تهیه شد. سپس سطح نانو ذرات گرافن اکسید با کمک فلز کبالت و ایمیدازول به‌ منظور تشکیل بهتر کمپلکس اصلاح شد. در مرحله‌ بعد، کامپوزیت اکسید گرافن بر روی لایه‌ نازک اکسید تیتانیوم نشانده شده و در نهایت نانو کامپوزیت تولید شده در دستگاه آزمون فتوکاتالیست نصب شد و آزمایش‌های مربوطه بر روی آن انجام گرفت. نتایج به دست آمده، تخریب نیتروژن اکسید به میزان ۵۱ درصد و مونواکسید کربن به میزان ۴۶ درصد را نشان می‌دهد که در مقایسه با سایر فتوکاتالیست‌ها مطلوب‌تر است. با وجود این که فتوکاتالیست‌ها برای تصفیه‌ هوا قبلاً هم مورد استفاده قرار می‌گرفت اما تلفیق این روش با ماده‌ای که همزمان با آلاینده‌ها کمپلکس تشکیل می‌دهد از نوآوری‌های این طرح است که به طور چشم‌گیری موجب افزایش فعالیت فتوکاتالیست شده است. این تحقیق حاصل همکاری دکتر الهه کوثری (عضو هیأت ‌علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر) و نعیمه سیف وند (دانشجوی دکترای شیمی کاربردی این دانشگاه) است. نتایج این کار در مجله‌ RSC Advances (جلد ۵، شماره ۱۱۴، سال ۲۰۱۵، صفحات ۹۳۷۰۶ تا ۹۳۷۱۶) منتشر شده است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=8341

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *