رفع مشکل ‌آلودگی زیست محیطی تولید سلول‌های خورشیدی از سوی محققان کشور

پژوهشگران دانشگاه کاشان با استفاده فناوری نانو، موفق به تولید یک ترکیب آلی با قابلیت استفاده در سلول‌های خورشیدی شدند که باعث افزایش سرعت و کاهش آلودگی ناشی از فرآیند سنتز می‌شود.

کد خبر: ۳۵۶۳۴۲

يکشنبه - ۲۳ شهريور ۱۳۹۳ / September 14, 2014

به گزارش گروه علمی "خبرگزاری دانشجو" برخی از ترکیبات آلی مانند آریل اتینیل متصل به تری آریل آمین، به دلیل خواص منحصربه‌فرد خود در ابزار آلات الکتروفتوگرافی و نشر نور مانند سلول‌های خورشیدی آلی به کار گرفته می‌شوند. علاوه‌بر این، می‌توانند بخش مهمی از ترکیبات پلیمری و مواد طبیعی را تشکیل دهند.

روش‌های موجود برای سنتز این ترکیبات در شرایط عادیی در زمان طولانی‌تر و با راندمان پایین‌تری انجام می‌گیرد. در کنار این دو ضعف، باید آلودگی محیطی ناشی از شرایط بازتاب (رفلاکس) را به آن افزود.

برای این منظور محققان شیمی دانشگاه کاشان با استفاده از فناوری نانو موفق شدند در یک روش جدید، این مشکلات را برطرف کنند. روش استفاده شده در این پژوهش را می‌توان جزو روش‌های سبز با شرایط محیطی معمولی قرار داد.

معمولاً ترکیبات آریل اتینیل متصل به تری آریل آمین با استفاده از کاتالیست‌های حاوی پالادیم و مس سنتز می‌شوند. تحت شرایط رفلاکس و استفاده از کاتالیست‌های توده‌ای این ترکیبات با راندمان بسیار پایینی تولید می‌شوند. بنابراین با توجه به اهمیت این ترکیبات در صنایع مختلف، هدف این محققان تولید این مواد در زمانی کوتاه و با راندمانی بالا بوده است.

در همین راستا، این محققان از نانوکاتالیست مس یدید برای سهولت انجام واکنش سنتز استفاده کردند. در این حالت، افزایش نسبت سطح به حجم نانوکاتالیست باعث افزایش فعالیت کاتالیستی مس یدید در واکنش مذکور شده و نتایج مطلوب را در پی دارد.

در این تحقیقات تأثیرات حلال، نوع و درصد کاتالیست نیز بر روی درصد بازدهی واکنش مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که واکنش‌های بدون حلال با کاتالیست‌های نانوساختار از بازده بالاتری برخوردار هستند؛ به طوری که در حضور تنها 2 درصد از نانو مس یدید بازده 78درصد مشاهده می‌شود. این در حالی است که در صورت استفاده از کاتالیست‌های غیر نانو، حتی با وجود حضور 12درصد از کاتالیست، بازده واکنش به بیشتر از 56 درصد نمی‌رسد.

این نانوذرات قابلیت استفاده در سلول‌های خورشیدی را دارد و روش پیشنهادی در این طرح باعث افزایش سرعت و کاهش آلودگی ناشی از فرآیند سنتز می‌شود.