حذف نفتالین از محلول های آبی با استفاده از نور مرئی

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 و 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 را می توان گامی مهم در رفع برخی از بزرگترین مشکلات گریبانگیر جامعه، یعنی تقاضا برای انرژی پاک و رفع آلودگی های محیطی دانست.

نفتالین ماده ای سمی است که در اثر احتراق ناقص حامل های انرژی، فعالیت مراکز صنعتی، حمل یا تخلیه نامناسب نفتکش ها، آتش سوزی های ناخواسته و همچنین در برش های سبک و سنگین نفت خام وجود دارد.

آژانس 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 می سازد.

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 و 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 5/2 برابر کمتر (فتالیک اسید) تبدیل شد.

موسی فرهادیان دانشجوی کارشناسی ارشد پژوهشگاه مواد و انرژی موفق در پژوهشی موفق به حذف نفتالین از محلول های آبی شده است.

وی در خصوص پژوهش خود اظهار داشت: ما توانستیم طی یک پژوهش علمی برای نخستین بار در جهان  نانوکامپوزیت اکسید تنگسن- نانولوله های کربنی به روش شیمیایی را سنتز و تحت تابش نور مرئی برای حذف نفتالین از محلول های آبی بکار ببریم.

فرهادیان گفت: 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 4% طیف خورشید در ناحیه فرابنفش و 67% آن در ناحیه مرئی بوده و بقیه به حرارت تبدیل می شود.

وی افزود: تکنولوژی 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 هادی موجود دی اکسید تیتانیوم راندمان بالایی در به دام انداختن طیف فرابنفش خورشید دارد ولی نمی تواند نور مرئی را جذب کند.

دانشجوی کارشناسی ارشد پزوهشگاه مواد و انرژی گفت: در همین راستا استفاده از نیمه هادی های دیگری که بتوانند نور مرئی را جذب کند نیز مورد توجه قرار گرفته و در این میان اکسید تنگستن به دلیل داشتن باند گپ مناسب برای جذب طیف مرئی خورشید بسیار ایده آل می باشد ولی به دلیل بازترکیب الکترون و حفره راندمان پایینی دارد.

فرهادیان تاکید کرد: یکی از استراتژی های موجود برای مرتفع کردن این مشکل، وارد کردن نانولوله های کربنی به ساختار اکسید تنگستن است.

وی در ادامه 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.

منبع

www.arshnews.ir