امروزه مشکل آلودگی آب یکی از مسائل مهمی است که جوامع بشری را درگیر خود نموده است و محققان بسیاری در این حوزه مشغول تحقیق و بررسی هستند. یکی از راهکارهای نوینی که در این زمینه مورد مطالعه‌ی گسترده‌ای قرار گرفته، استفاده از نانوساختارها برای حذف انواع آلاینده‌هاست. در این تحقیق نیز هدف بررسی و معرفی نانوساختارهایی به عنوان فوتوکاتالیست با بازده بالا در حذف و شناسایی آلاینده‌های آلی از آب بوده است.
دکتر آذر سعداله خانی مزیت استفاده از نانوساختارها در حوزه‌ی تصفیه‌ی آب و پساب‌ها را بدینگونه بیان کرد: «همانگونه که اشاره شد از بین روش‌های مختلف شیمیایی و فیزیکی، استفاده از نانوساختارها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از جمله دلایل استفاده از نانوساختارها در این حوزه می‌توان به سرعت بالا و عدم تولید ماده‌ی آلاینده جدید پس از تجزیه آلاینده‌ی اولیه اشاره کرد. از طرفی با توجه به نسبت سطح بالای نانوساختارها در مقایسه با حالت توده‌ای آن‌ها، تنها با بکارگیری مقدار اندکی از نانوساختار، می‌توان به بازده بالایی دست یافت.»
وی در ادامه افزود: «در این پژوهش امکان استفاده از نانوذرات هسته-پوسته‌ی اکسیدروی-سولفیدروی بعنوان فوتوکاتالیست در تجزیه‌ی آلاینده‌های رنگی مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه‌ی مورد آزمایش، آلاینده‌ی آلی رنگی با نام کونگوی قرمز بوده است. نتایج حاصل از عملکرد این فوتوکاتالیست با نانوذرات اکسیدروی بدون لایه پوششی سولفیدروی مقایسه شده است.»
نتایج نشان داده که در صورت استفاده از نانوساختارهای سنتز شده می‌توان بازده بیشتری در مقایسه با نانوذرات اکسیدروی خالص حاصل نمود. به عبارتی در بعضی شرایط قابلیت این نانوذرات هسته-پوسته بعنوان فوتوکاتالیست در تجزیه آلاینده‌ها بیش از نانوذرات اکسید روی است.
این محصولات با روش شیمیایی و در دمای پایین تهیه شدند. در نتیجه هزینه‌ی ساخت آن‌ها کاهش یافته است. از طرفی طبق نتایج بررسی فاز کریستالی، خالص و بدون فاز اضافی ناخالصی است.
سعداله خانی روند انجام آزمایش‌های صورت گرفته را بدین شرح بیان کرد: «پس از تولید نانوذرات اکسیدروی با استفاده از روش هم‌رسوبی، آن‌ها را به روش شیمیایی با لایه‌ای از سولفیدروی پوشش‌دار نمودیم. خواص ساختاری ترکیب نهایی با استفاده از روش‌های مختلف نظیر XRD، FTIR، SEM و TEM بررسی شد. همچنین خواص نوری آن‌ها به کمک آزمون‌های طیف سنجیUV-visible و فوتولومینسانس مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت خاصیت فوتوکاتالیستی این نانوساختارهای هسته- پوسته در حذف انواع آلاینده‌ها بررسی شد. در این راستا یکی از عوامل مهم تأثیرگذار بر بازده فرایند، pH محیط، مطالعه شد.»
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،این تحقیقات حاصل تلاش‌های آذر سعداله خانی- دانش آموخته‌ی مقطع دکترای فیزیک از دانشگاه شهید چمران اهواز، دکتر ایرج کاظمی نژاد- عضو هیأت علمی این دانشگاه و همکارانشان در دانشگاه لینشوپینگ سوئد است. نتایج این پژوهش در مجله‌ی Ceramics International (جلد 41، شماره 5، قسمت B، سال 2015، صفحات 7174 تا 7184) چاپ شده است.
سنتز نانوساختارهایی با قابلیت عملکرد فوتوکاتالیستی در تصفیه‌ی پساب‌ها
