حذف نفتالین از محلول های آبی با استفاده از نور مرئی

محققان پژوهشگاه مواد و انرژی برای نخستین بار موفق به حذف نفتالین از محلول های آبی با استفاده از نور مرئی شدند.

به گزارش سرویس پژوهشی ایسنا، مهندس موسی فرهادیان، دانشجوی کارشناسی ارشد پژوهشگاه مواد و انرژی با اعلام این مطلب گفت: ما توانستیم طی یک پژوهش علمی نانوکامپوزیت اکسید تنگسن- نانولوله های کربنی به روش شیمیایی را سنتز و برای نخستین بار در جهان تحت تابش نور مرئی برای حذف نفتالین از محلول های آبی به کار ببریم.

وی گفت: با توجه با اینکه کشور ما جزو کشورهای نفت خیز محسوب می شود، تامین انرژی از نفت و فرآورده های نفتی از یک طرف باعث رشد اقتصادی تک بعدی و از طرف دیگر باعث افزایش آلودگی محیط زیست می شود. تابش نور خورشید به دلیل موقعیت جغرافیایی کشورمان، بسیار مناسب می باشد. با استفاده از فناوری نوین نانو می توان این انرژی را به دام انداخته و به سمت تولید انرژی و کاهش آلودگی محیط زیست هدایت کرد. ساخت و کاربرد کاتالیست هایی که نور مرئی را جذب می کنند می توان گامی مهم در رفع برخی از بزرگترین مشکلات گریبانگیر جامعه، یعنی تقاضا برای انرژی پاک و رفع آلودگی های محیطی دانست.

فرهادیان اضافه کرد: در سال های اخیر استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبع نامحدود، ارزان و پاک در مباحث انرژی و محیط زیست توجه بسیاری از محققان را در سراسر جهان به خود معطوف داشته است. حدود چهار درصد طیف خورشید در ناحیه فرابنفش و 67 درصد آن در ناحیه مرئی بوده و بقیه به حرارت تبدیل می‌شود.

وی خاطرنشان کرد: فناوری نیمه هادی ها برای به دام انداختن انرژی خورشید به دلیل تطابق باند گپ این مواد با طیف خورشید بسیار مورد توجه می باشد. در میان نیمه هادی‌های موجود، دی اکسید تیتانیوم راندمان بالایی در به دام انداختن طیف فرابنفش خورشید دارد ولی نمی تواند نور مرئی را جذب کند. در همین راستا استفاده از نیمه هادی های دیگری که بتوانند نور مرئی را جذب کنند مورد توجه قرار گرفته است. در این میان اکسید تنگستن به دلیل داشتن باند گپ مناسب برای جذب طیف مرئی خورشید بسیار ایده آل است ولی به دلیل بازترکیب الکترون و حفره راندمان پایینی دارد. یکی از راهبردهای موجود برایرفع این مشکل، وارد کردن نانولوله های کربنی به ساختار اکسید تنگستن می باشد. نانوکامپوزیت ساخته شده پتانسیل استفاده در سلول های خورشیدی را نیز دارد.

فرهادیان افزود: نانوکامپوزیت اکسید تنگسن- نانولوله های کربنی به روش شیمیایی برای اولین بار در کشور سنتز شد و برای نخستین بار در جهان تحت تابش نور مرئی برای حذف نفتالین از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت.

وی خاطرنشان کرد: نفتالین ماده ای سمی می باشد که در اثر احتراق ناقص حامل های انرژی، فعالیت مراکز صنعتی، حمل و یا تخلیه نامناسب نفتکش ها، آتش سوزی‌های ناخواسته و هم چنین در برش های سبک و سنگین نفت خام وجود دارد. آژنس های مختلف محیط زیست مانند آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده (epa) و نیز آژانس بین المللی تحقیقات سرطانی (iarc) ورود این ترکیبات به محیط زیست، مخصوصا از طریق زنجیره غذایی را هشدار داده اند. نفتالین پتانسیل سرطان زایی بالایی داشته و باعث ایجاد جهش های ژنتیکی می شود. این ماده به راحتی در چربی پوست حل می شود؛ بنابراین هرگونه تماس فیزیکی با این ماده باعث ورود این ترکیب به بدن شده و عملکرد بدن را مختل می‌کند.

فرهادیان تصریح کرد: در مراکز تحقیقاتی مختلفی در جهان نفتالین با استفاده از اکسید تیتانیوم و تحت تابش نور فرابنفش خورشید به موادی با سمیت کمتر تبدیل شده است. در پژوهشگاه مواد و انرژی برای اولین بار با استفاده از فتوکاتالیست اکسید تنگستن - نانولوله های کربنی تحت تابش نور مرئی، نفتالین تخریب و به ماده ای با سمیت بسیار کمتر (فتالیک اسید) تبدیل شد.