خداحافظی با آلاینده‌های هوا/ تنفس هوای سالم و پاک با محصول ایرانی

گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، اکسیدهای نیتروژن از آلاینده‌های مهم هوا به شمار می‌روند که غلظت آنها در شهرهای بزرگ به علت فعالیت‌های انسانی به طور قابل‌توجهی بالاست. اکسید نیتریک (NO) و دی‌اکسید نیتروژن (NO۲) از جمله اکسیدهای نیتروژن هستند که در اثر احتراق سوخت در دمای بالا تولید می‌شوند. این دو گاز اثر مستقیمی بر آلودگی هوا ندارند اما در ترکیب با رطوبت هوا منجر به تولید اسید سیتریک می‌شوند که عامل اصلی پوسیدگی فلزات است.

بیشتر بخوانید:

کاهش آلاینده‌های خودرو با نانوکاتالیست/ مجال نفس کشیدن هوا با نانوی ایرانی

حال یک محقق ایرانی به نام مرضیه مدرس موفق به سنتز پوشش‌های فتوکاتالیستی شده که مناسب حذف آلاینده‌های NOx (اکسیدهای نیتروژن) از هواست. این پوشش می‌تواند آلاینده‌های NO و NO۲ را تحت شرایط محیطی و بدون تولید محصول جانبی مضر از بین ببرد. در این طرح ترکیبات زینک اکسید اصلاح شده و کادمیم سولفید در مقیاس نانو به روش سنتز شیمیایی مرطوب با یکدیگر ترکیب شده و درنهایت یک فیلم پوششی سنتز می‌شود که توانایی حذف اکسیدهای نیتروژن تحت تابش نور مرئی خورشید را دارد. نانوذرات کادمیم سولفید نقش اصلاح‌کننده فتوکاتالیست زینک اکسید را دارد، این کار باعث افزایش لبه جذب فتوکاتالیست در نور مرئی و حذف آلاینده‌های اکسید نیتروژن از هوا می‌شود.

فتوکاتالیست چیست؟

فتوکاتالیست یا کاتالیزگر نوری نوعی کاتالیزور است که در حضور نور فعال می‌شود. اغلب این مواد از اکسیدهای جامد نیمه هادی ساخته می‌شوند که پس از جذب فوتون‌های نور، یک جفت الکترون حفره در آنها تولید می‌شود. این الکترون‌ها با مولکول‌های موجود در سطح این ذرات واکنش می‌دهند که این امر کاربردهای بسیاری دارد. به طور کلی کاتالیست ماده‌ای است که در واکنش‌های شیمیایی شرکت می‌کند و سرعت آنها را افزایش می‌دهد اما خودش دچار تغییر نمی‌شود و در پایان واکنش نیز امکان استفاده مجدد از آن وجود دارد.

روشی آسان برای حذف آلاینده‌ها از هوا

مدرس که دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی گرایش محیط زیست است، طرح سنتز پوشش‌های فتوکالیستی مناسب برای حذف انواع آلاینده‌ اکسیدهای نیتروژن را اجرا کرده است. هدف از این پروژه استفاده از یک فتوکاتالیست فعال در محیط نور مرئی برای حذف آلاینده‌های اکسید نیتروژن از هواست. حذف اکسیدهای نیتروژن از هوا امری مهم به شمار می‌رود و به همین دلیل طرح سنتز پوشش‌های فتوکاتالیستی در مقیاس آزمایشگاهی و پایلوت در محیط‌های باز شهری توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.

بیشتر بخوانید:

آلودگی هوا مهارت‌های تحصیلی کودکان را ضعیف می‌کند

تأثیر آلودگی هوا بر رشد نوزادان در دوران بارداری

در بسیاری از پروژه‌های تحقیقات بین‌المللی از پوشش‌های فتوکاتالیستی برای حذف آلاینده‌های اکسید نیتروژن استفاده می‌شود و این روش به طور روزافزونی در پروژه‌های بین‌المللی استفاده می‌شود و نتایج قابل‌قبولی به دست آمده است. در این مطالعه برای نخستین بار از نانوذرات کادمیم سولفید و زینک اکسید برای حذف آلاینده‌های نیتروژن اکسید از هوا استفاده شده است. ماده مورد استفاده در این پروژه با مطالعه منابع علمی معتبر انتخاب شد، به روشی آسان سنتز و تولید شد، تجزیه و تحلیل‌های مورد نیاز برای تعیین مشخصات کاتالیست انجام شد و عملکرد آن در ابعاد آزمایشگاهی بررسی شد.

کاهش ۶۰ درصدی اکسید نیتروژن

در این روش نوآورانه فتوکاتالیست مورد نظر با استفاده از نانوذرات سنتز شده و سپس با رنگ ساختمانی ترکیب می‌شود. از این رنگ می‌توان به عنوان پوشش در ساختمان‌ها و سازه‌ها استفاده کرد. این فتوکاتالیست قادر به جذب نور مرئی است و با وجود ۴۵ درصد نور خورشید در محیط عفال شده و شروع به حذف آلاینده‌های نیتروژن اکسید از هوا می‌کند. این فتوکاتالیست می‌تواند بیش از ۶۰ درصد از نیتروژن‌ اکسید موجود در هوا را بدون تولید محصول جانبی مضر از بین ببرد. این طرح در حال حاضر در مقیاس آزمایشگاهی اجرا شده است. این فتوکاتالیست محصول جانبی مضر تولید نمی‌کند، روش سنتز فتوکاتالیست ساده است و روشی کم هزینه برای حذف آلاینده‌های هوا به شمار می‌رود.

انتهای پیام/۴۰۲۱/پ