سنتز نانوساختارهایی نیمههادی با خواص نوری عالی به کمک کربوهیدرات‌ها
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، با توجه به دو چالش عمده آلودگی‌های محیطی و کمبود انرژی در سال‌های آینده، استفاده از روش‌های سنتز سبز برای تهیه نانوساختارهای پرکاربرد در مسئله‌ی انرژی اهمیت زیادی یافته است. در این طرح از قندهای طبیعی با میزان پوشانندگی متفاوت به عنوان عامل پوشاننده به جای سورفکتانت‌های شیمیایی استفاده شده است تا نانوساختارهایی یکنواخت و ریز با درجه تخلخل بالا و مناسب برای استفاده در صنایع انرژی تولید شوند.
به گفته مریم مسجدی آرانی، دانشجوی دکتری نانوشیمی دانشگاه کاشان، هدف این کار تهیه نانوساختارهای زینک استانات با استفاده از عوامل پوشاننده سبز بوده است. زینک استانات ماده‌ای نیمههادی با خواص نوری فوق‌العاده است که کاربردهای زیادی در صنایع مختلف از جمله ساخت سلول‌های خورشیدی، فوتوکاتالیست‌ها، حسگرهای گازی و باتری‌های لیتیومی دارد.
وی در خصوص روش به کار گرفته‌شده جهت ساخت این نانوساختارها عنوان کرد: «راه‌ها و شیوه‌های مختلفی برای آماده‌سازی نانوساختارها از جمله روش هیدروترمال، هم‌رسوبی، پخت حالت جامد و تبخیر حرارتی مطرح شده است. در این میان، فرایند هم‌رسوبی روشی ساده، سریع و اقتصادی است که با توجه به سادگی امکان کنترل شکل و اندازه ذرات نانوساختارها، قابلیت تولید در مقیاس بزرگ را نیز فراهم می‌کند. به همین دلیل، در این طرح از روش هم‌رسوبی جهت سنتز نانوساختارهای مختلف زینک استانات بهره گرفته شده است.»
مسجدی در ادامه افزود: «ویژگی مهم کار انجام شده این است که به جای استفاده از عوامل پوشاننده شیمیایی که منجر به ایجاد آلودگی‌های محیطی زیادی خواهند شد، از قندهای کربوهیدرات ارزان قیمت و سبز استفاده شد. در واقع اثر سه نوع قند کربوهیدرات مختلف از جمله گلوکز، ساکارز و نشاسته بر اندازه، شکل و خواص نوری نانوساختارهای نهایی بررسی شده است. این قندها در طول فرایند به عنوان جاذب و تثبیت کننده عمل می‌کنند. همچنین در ادامه این تحقیقات از این نانوساختارها در زمینه ذخیره‌سازی هیدروژن استفاده شده است.»
این محقق در پایان به نتایج به دست آمده اشاره کرد و گفت: «نتایج نشان داده است که استفاده از مقدار مناسب قند می‌تواند در کنترل اندازه ذرات، شکل و خواص نوری آنها اثرگذار باشد. ضمن اینکه، این نانوساختار قابلیت ذخیره‌سازی بالای هیدروژن درون خلل و فرج خود دارند. از این رو در صنعت انرژی نیز به طور قابل توجهی مورد استفاده قرار می‌گیرند.»
این طرح با همکاری پروفسور مسعود صلواتی نیاسری، عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان، و مریم مسجدی آرانی، دانشجوی دکتری این دانشگاه، انجام شده است.
انتهای پیام/