اخبار علمی - موفقیت محققان کشور در ساخت جاذب قوی پرتو فرابنفش
محققان کشورمان با استفاده از روشی ساده و ارزان، موفق به ساخت نانوساختارهای دوبعدی مختلف اکسیدروی شدهاند که این روش قابلیت کنترل اندازه و ساختار محصول نهایی را به راحتی امکانپذیر میکند.
نانوساختارهای اکسیدروی، زیستسازگار و ایمن هستند و میتوانند در کاربردهای پزشکی به راحتی به کار گرفته شوند. از نظر جذب اشعه فرابنفش نیز، دارای کاربردهای ویژهای هستند و میتوان از آنها در ساخت پماد سوختگی و کرمهای ضد آفتاب، بعنوان جذب کننده قوی پرتو فرابنفش استفاده کرد.
از کاربردهای دیگر اکسیدروی میتوان به استفادههای آن در سلولهای خورشیدی و حسگر گازهایی از قبیل آمونیاک، ازن، منوکسیدکربن و هیدروژن و تولید فتوکاتالیستها برای حذف آلودگیهای محیط زیست اشاره کرد.
دکتر مریم صباغان، عضو هیات علمی دانشگاه شهید رجایی و محقق طرح در این مورد اظهار کرد: هدف این تحقیقات تولید نانوذرات اکسیدروی با ساختارهای مختلف و انتخاب مناسبترین ترکیب به عنوان آند مورد استفاده در سلولهای خورشیدی بوده است. در ادامه این طرح نیز، محاسبات تابع چگالی، بر روی نانوساختارهای تولیدی انجام گرفته است.
وی افزود: در این کار، تولید نانوساختارهای مذکور، با استفاده از روش سونوشیمیایی انجام گرفته است. استفاده از این روش، سبب کاهش مدت زمان تولید نانوساختارهای اکسید روی میشود. در این گزارش، تنها در مدت زمان نیم ساعت نانوساختارهای اکسیدروی تولید شده است. این روش، سبب کاهش انرژی مصرفی و افزایش بازده تولید میشود.
محقق طرح تصریح کرد: همچنین، مایعات یونی بر پایه دابکو تهیه شده و از آنها به عنوان قالب برای تولید نانوساختارهای اکسیدروی استفاده شده است. استفاده از مایعات یونی، یک روش سبز و دوستدار محیط زیست است و در طول تولید، مواد ناخواستهای بر جای نمیگذارد. بر اساس نتایج حاصل شده، استفاده از مایعات یونی در آب، نه تنها از افزایش زیاد اندازه دانهها جلوگیری میکند، بلکه شرایط مناسبی برای رشد هدفمند نانوساختار صفحهای را ایجاد میکند.
صباغان در ادامه افزود: چنانچه نانوساختارهای اکسیدروی با ساختارهای مختلف و در محیطهای یون مایع تولید شوند، خواص نوری متفاوتی از خود نشان میدهند. مایعات یونی بر اساس نوع ساختار و غلظت، در حلال آرایشهای متفاوتی خواهند داشت که نتیجه آن خودآرایی نانوذرات و ساختارهای مختلف آنها خواهد شد.
محقق طرح گفت: در راستای دستیابی به این نتایج، در ابتدا مایعات یونی بر پایه دابکو و ایمیدازولیوم تولید شد و صحت تولید آنها با آزمون NMR، مورد تایید گرفت. سپس از این مایعات یونی بعنوان قالب برای تولید نانوساختارهای اکسیدروی و به روش سونوشیمیایی استفاده شد. خواص ساختاری و نوری نانوساختارها به کمک آزمونهای SEM، XRD و UV مورد بررسی قرار گرفت.
وی تصریح کرد: بنابر نتایج حاصل شده، استفاده از مایعات یونی مختلف منجر به ایجاد ساختار یکنواخت نانوصفحه و در زمان 30 دقیقه شده است. همچنین کاهش اندازه ذرات نانوساختارهای اکسیدروی و کاهش شکاف نوار آنها، از دیگر مزایای استفاده از این مایعات است. از طرفی، بلندتر شدن طول زنجیره آلکیلی و دیکاتیونی شدن حلقه دابکو، سبب ایجاد ساختارهای یکنواختتر و منظمتر میشود. همچنین دیکاتیونی شدن با حلقه آروماتیک ایمیدازولیوم، منجر به تشکیل ساختار نانوبرگ میشود. این ساختارها تاثیرات جالبی در خواص نوری نانوذرات دارند.
محقق طرح یادآور شد: این پروژه قسمتی از یک طرح کاملتر است که در آن به کمک روشهای سبز، نانواکسیدهای فلزی با ساختارهای متفاوت ساخته شده و کارایی آنها در سلولهای خورشیدی با یکدیگر مقایسه میشوند.
نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر مریم صباغان، دکتر جواد بهشتیان، عضو هیات علمی دانشگاه شهید رجایی و سید علی محمد میرسعیدی دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شهید رجایی است، در مجله Ceramics International منتشر شده است.
اخبار علمی - ایسنا
