پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا با بهره گیری از روش شیمیایی موفق به تولید نانوذرات اکسید روی با ساختار منظم شدند.

 این نانوذرات که در حضور سورفکتانت‌هایی با ماهیت الکترواستاتیکی مختلف و همچنین یون ایندیوم تولید شد، علاوه بر اینکه به عنوان یک فتوکاتالیست در حضور نور مرئی، قادر به تبدیل پساب‌های خطرناک صنایع شیمیایی با بازده بالایی به مواد بی اثر است، می‌تواند در صنایع اپتیک بویژه تولید لیزرها به منظور افزایش کارایی لیزرهای نوری به کار رود.

به نوشته سایت نانو، با توجه به موارد کاربرد فراوان نانوذرات اکسید روی نظیر صنایع اپتوالکترونیک، تولید حسگرهای مختلف و همچنین به عنوان فتوکاتالیست در تولید هیدروژن و یا تجزیه آلودگی‌های آلی، بهبود فعالیت کاتالیستی آن در حضور نور مرئی به منظور ایجاد پایداری شیمیایی و افزایش فعالیت یکی از چالش‌های موجود در میان محققان است.

تا کنون روش‌های مختلفی نظیر استفاده از سیستم‌های نیمه‌هادی هیبریدی جهت اصلاح گسترش جذب این نانوذرات در حضور نور مورد استفاده قرار گرفته است. در این کار تحقیقاتی نیز پژوهشگران به بررسی تاثیر ماهیت الکترواستاتیکی سورفکتانت و یون ایندیوم بر سنتز شیمیایی نانوذرات اکسید روی و در ادامه اصلاح ساختار و سطح نانوذرات اکسید روی به منظور بهبود خواص نوری و فتوکاتالیستی این ماده جهت ارتقای عملکرد لیزرهای نوری با نشر آبی و طیف مرئی و همچنین القای قابلیت تجزیه پساب‌های شیمیایی تحت نور مرئی پرداختند.

برای دستیابی به این هدف، محققان این طرح در ابتدا نانوذرات اکسید روی را با روش شیمیایی و در حضور سورفکتانت‌هایی با ماهیت الکترواستاتیکی مختلف و همچنین یون ایندیوم سنتز کردند. در ادامه ویژگی ساختاری، سطحی و نوری نانوذرات سنتز شده را مورد مشخصه‌یابی قرار داده و در پایان کاربرد آن را به عنوان فتوکاتالیست جهت فتوتخریب آلاینده 2،4،6-تری کلرو فنول بررسی کردند.

مهدی رضاپور، مدیر انجمن شیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا و محقق این طرح، تصریح کرد: نتایج کار نشان دادند که از لحاظ بنیادی ماهیت الکترواستاتیکی سورفکتانت مانند کاتیونی، آنیونی و غیر یونی بودن آن می‌تواند بر روی ساختار و سطح موثر نانوذرات اکسید روی تاثیر قابل توجهی بگذارد. همچنین می‌توان با وارد ساختن یون ایندیوم به داخل شبکه بلوری اکسید فلزی، خواص ساختاری و نوری نانوذرات اکسید روی را تغییر داد.

وی افزود: اکسید روی سنتز شده با خواص ویژه‌ای که دارد، می‌تواند جهت فتوتخریب آلاینده‌های شیمیایی بویژه مشتقات فنول تحت نور مرئی با بازده بالا مورد استفاده قرار گیرد. همچنین ماده سنتز شده نشر فتولومینانس آبی با شدت بالا و همچنین نشر سایر طیفهای رنگی مرئی را از خود نشان داد که برای کاربردهای لیزری و نوری مناسب است.

وی در ادامه گفت: با توجه به نتایج حاصل شده می‌توان بسته به کاربردهای مختلف ساختار دلخواه نانوذرات را به آسانی تولید کرد. از طرفی نانوذرات تولید شده قابل کاربرد در فرآیند فتوتخریب آلاینده‌های شیمیایی تحت نور مرئی است که ارزان‌تر و ایمن‌تر از نور فرابنفش است. همچنین تولید لیزرهایی با قابلیت نشر نور آبی و رنگ‌های دیگر در طیف مرئی با شدت بالا به کمک این نانوذرات امکان پذیر خواهد بود.

نتایج این کار تحقیقاتی که حاصل همکاری مهدی رضاپور و دکتر نسرین طالبیان عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی شهرضا است، در مجله Ceramics Intrenational به چاپ رسیده است.