ساخت فتوکاتالیست با ترکیب نانوذرات و نانولوله‌ها برای گوگردزدایی

پژوهشگران با ترکیب نانولوله و نانوذرات موفق به ساخت فتوکاتالیستی شدند که قادر است گوگردزدایی را در شرایط ملایم انجام دهد.

کد خبر: ۶۱۸۳۸۴

شنبه - ۱۷ تير ۱۳۹۶ / July 08, 2017

اخبار دانشگاهی را از «کانال اخبار دانشگاهی SNN.ir» دنبال کنید

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ پژوهشگران با ترکیب نانولوله و نانوذرات موفق به ساخت فتوکاتالیستی شدند که قادر است گوگردزدایی را در شرایط ملایم انجام دهد. این روش برای محیط زیست پیامدهای کمی داشته و یک روش سبز محسوب می‌شود.

با فناوری رایج گوگردزدایی با آب (HDS)، به سختی می‌توان گروه‌های تیول و ترکیبات تیوفنیک را در سوخت‌ها به حداقل رساند. علاوه براین، روش HDS نیازمند شرایط کاری سخت است که این را می‌توان به مشکلات دیگر این روش اضافه کرد. بنابراین، محققان تمایل دارند تا روی روش‌های دیگر نظیر جذب، اکسیداسیون فتوکاتالیستی و گوگردزدایی زیستی کار کنند. در میان این روش‌ها، گوگردزدایی اکسیداسیون فتوکاتالیستی روش شیمی سبز بوده که می‌توان از آن برای گوگردزدایی در شرایط ملایم استفاده کرد.

نانولوله‌های تیتاناتی در اثر پرتو فرابنفش از خود فعالیت فتوکاتالیستی قوی نشان می‌دهند. تیتانات‌ها ( ترکیبات کمپلکس دارای تیتانیوم) دارای باندگپ نسبتاً عریض هستند که تنها پرتوفرابنفش روی آنها مؤثر است؛ بنابراین فعالیت فتوکاتالیستی محدودی دارند. اگر از اکسید مس به‌عنوان فتوکاتالیست استفاده شود، الکترون و حفره‌های ایجاد شده به شکل مؤثری انتقال نمی‌یابند و بخشی از آنها دوباره دچار نوترکیبی می‌شوند.

برخی محققان ایده استفاده از نانوذرات اکسید مس و نانولوله‌های تیتاناتی را مطرح کرده‌اند که طیف وسیعی از طول موج نور را پوشش می‌دهند. این راهبرد می‌تواند باندگپ انرژی را به حداقل رسانده و جفت الکترون و حفره‌ها را از هم دور نگه دارد.

مهمترین دستاورد این پروژه آن است که اگر نانوذرات اکسیدمس با نانولوله‌های H۲Ti۳O۷ ترکیب شود، فتوکاتالیست مؤثری ایجاد می‌شود که می‌توان از آن برای گوگردزدایی استفاده کرد. این روش گوگردزدایی اکسیداسیون فتوکاتالیستی، یک روش شیمی سبز بوده که قادر است گوگردزدایی عمیق را در شرایط ملایم انجام دهد. این در حالی است که در روش‌های HDS نیاز به شرایط سختی است که برای محیط زیست مناسب نیست.

نانوکامپوزیت Cu۲O-H۲Ti۳O۷ که در این پروژه سنتز شده، دارای خواص فتوکاتالیستی قوی است و نسبت به نانوذرات اکسیدی لایه‌ای عملکرد بهتری دارد. این گروه نشان دادند که با ترکیب نانوذرات و نانولوله، علاوه بر کاهش باندگپ، نوترکیبی نیز به حداقل می‌رسد.

پژوهشگران این پروژه برای ترکیب نانولوله و نانوذرات مس، از روش هیدروترمال استفاده کردند. نتایج این پروژه می‌تواند بستری برای توسعه منابع انرژی (خورشیدی) باشد. همچنین از این نتایج می‌توان برای از بین بردن آلاینده‌های آلی اکسید کننده و حفاظت از محیط زیست استفاده کرد.