دستیابی به دانش فنی تولید حسگر‌های شیمیایی به همت دانش آموخته دانشگاه تربیت مدرس

«مطالعه خواص الکتروشیمیایی نانوشیت کربن نایتراید به‌عنوان حسگر شیمیایی فلزات سنگین» عنوان طرح پژوهشی مهدی قنبریان دانش آموخته دانشگاه تربیت مدرس است که با حمایت بنیاد ملی علم ایران به پایان رسیده است.

کد خبر: ۱۳۵۴۹۱۱

شنبه - ۲۰ دی ۱۴۰۴ / January 10, 2026

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو به نقل از روابط عمومی وزارت علوم، مهدی قنبریان دانش آموخته دکتری تخصصی شیمی- شیمی آلی از دانشگاه تربیت مدرس درباره طرح پژوهشی خود با عنوان «مطالعه خواص الکتروشیمیایی نانوشیت کربن نایتراید به‌عنوان حسگر شیمیایی فلزات سنگین» توضیح داد: امروزه تکنولوژی و طراحی مواد جدید با خواص بهتر و کارآمدی بالاتر در بسیاری از حوزه‌های دانش اهمیت داشته و مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. به‌طور خاص، توسعه نانوموادی که بتواند به‌دلیل دارا بودن برخی ویژگی‌های سطحی خاص، به‌عنوان حسگر الکتروشیمیایی برای شناسایی انواع آلاینده‌های سمی به‌ویژه فلزات سنگین عمل کند، به زمینه کاربردی مهمی در صنایع مختلف شیمیایی و پتروشیمیایی تبدیل شده است.

وی افزود: در این راستا، ارئه مواد نیمه‌هادی با خصوصیات الکتروشیمیایی ارتقایافته یا مواد دوبعدی جدید با برتری نسبی در خواص الکتروشیمیایی، امری مهم در سنجش آلاینده‌های سمی در پساب‌ها، هوا، محیط زندگی و طبیعت محسوب می‌شود.

این پژوهشگر در ادامه بیان کرد: کربن نایتراید گرافیتیک از جمله مواد جدیدی بوده که با توجه به ویژگی‌های برتر این ماده در مقایسه با گرافن و گرافن‌اکساید و البته دارا بودن خواص ویژه در مقایسه با کربن نایتراید معمولی، کاربرد گسترده‌ای برای آن در زمینه‌های مختلف به‌ویژه تولید حسگر‌های شیمیایی و بیوسنسور‌ها پیش‌بینی شده است.

وی تصریح کرد: در این زمینه، نانوشیت‌های g-C ۳ N ۴ به‌عنوان حسگری قدرتمند برای شناسایی فلزات سنگین و آلاینده‌های گازی مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ بنابراین شناخت دقیق خواص الکترونی و مکانیزم اثر این مواد در شناسایی آلاینده‌های سمی همچون فلزات سنگین و شناخت مکانیزم در مقیاس مولکولی و اتمی اهمیت فراوانی داشته و می‌تواند پاسخگوی بسیاری از سؤالات مطرح در زمینه نحوه ارتقای عملکرد حسگر و بهبود خواص آن و درنهایت دست‌یابی به مواد دوبعدی جدید با خواصی مطلوب‌تر از گزینه‌های موجود باشد.

قنبریان ادامه داد: در سال‌های اخیر، قابلیت و مزیت کاربرد کربن نایتراید گرافیتیک به‌عنوان حسگر الکتروشیمیایی در شناسایی آلاینده‌های سمی همچون فلزات سنگین شناخته شده است. از آن‌جا که تاکنون مطالعات تفصیلی برروی مکانیزم عملکرد این نوع از حسگر‌ها در شناسایی و جذب کاتیون‌های فلزات سنگین مانند کروم و آهن در مقایس مولکولی و اتمی صورت نگرفته است، ضرورت مطالعه محاسباتی روی خواص الکترونی و پدیده‌های کوانتومی مؤثر و همچنین اصلاح سطح حسگر به‌روش‌های مختلف، احساس می‌شد.

وی اضافه کرد: نتایج حاصل از این مطالعه می‌تواند اطلاعات مفیدی در راستای طراحی مواد دوبعدی کاربردی با ویژگی‌های بهتر در اختیار پژوهشگران و صنعتگران این زمینه قرار دهد.

قنبریان با اشاره به دانش فنی تولید حسگر‌های شیمیایی خاطر نشان کرد: موضوع این پروژه کاملاً جدید بوده و تاکنون مطالعات مولکولی مشابهی بر روی آن صورت نگرفته است. از نظر زمینه مطالعه نیز حوزه حسگر‌ها و به‌ویژه مواد جدید دوبعدی و نقش آنها در پایش و کنترل مواد آلاینده سمی یکی از موضوعات کلیدی در سلامت انسان و حفظ محیط زیست در جوامع توسعه‌یافته و درحال توسعه به شمار می‌رود.