ساخت فوتوکاتالیست قابل بازیافت برای تصفیه‌ آب‌های آلوده در دانشگاه اردبیل

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، وجود آلاینده‌های سمی و خطرناک در محیط زیست و آب‌های آشامیدنی که منشأ آنها پساب صنایع مختلف است، یکی از مشکلات عمده انسان‌هاست. در میان روش‌های مختلف، فوتوکاتالیست‌های مبتنی بر مواد نیمه رسانا، به عنوان یک فرایند منطبق بر اصول شیمی سبز، توجه گسترده‌ای را به خود جذب کرده است.

به گفته دکتر عزیز حبیبی ینگجه، استاد دانشگاه محقق اردبیلی، فرایندهای فوتوکاتالیستی 2 مشکل اساسی دارند که کاربرد آنها را در مقیاس بزرگ و صنعتی محدود کرده است. شکاف انرژی زیاد فوتوکاتالیست‌های معمول، مانع از جذب نور مرئی خورشیدی در آنها می‌شود.

از آنجایی‌که نور مرئی در صد بیشتری از نور خورشید را نسبت به فرابنفش دارد، تخریب آلاینده‌ها توسط نور مرئی نسبت به تابش فرابنفش

ارجحیت بیشتری دارد. از طرفی جدایی فوتوکاتالیست از چرخه فرایند توسط دستگاه‌های فیلتراسیون و سانتریفیوژ اشکال دوم این روش است.

وی در ادامه افزود: «استفاده از فوتوکاتالیست تهیه شده در این کار پژوهشی، به دلیل روش تهیه آسان و فعالیت بالای آن تحت تابش نور مرئی، گزینه مناسبی برای از بین بردن آلاینده‌های موجود در محیط زیست و تخریب مواد رنگی آلی موجود در آب است».

سادگی روش تولید، هزینه پایین مواد اولیه، ویژگی غیرسمی و دوستدار محیط زیست بودن مواد استفاده شده در ساخت آن از مزایای استفاده از این فوتوکاتالیست است. علاوه بر این، به دلیل ویژگی مغناطیسی، قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را امکان پذیر خواهد کرد.

حبیبی ینگجه در ادامه عنوان کرد: «روش استفاده شده برای ساخت، در مقیاس بالا و در دمای پایین به کار رفته و نیاز به هیچگونه مواد افزودنی و یا مراحل آماده سازی ندارد. لذا نتایج این طرح در تصفیه پساب حاصل از صنایع رنگرزی و تصفیه آب آشامیدنی قابل کاربرد خواهد بود».

برای این منظور، نانوکامپوزیت‌های مغناطیسی بر پایه کربن نیترید گرافیت مانند g-C3N4/AgBr/Fe3O4 به عنوان فتوکاتالیست حساس به نور مرئی ساخته شده است. این نانوکامپوزیت با استفاده از دستگاه‌های XRD ، EDX ، FTIR ، DRS ، TEM ، TGA و VSM ارزیابی شده است.

همچنین تأثیر عوامل مختلف همچون نسبت وزنی فتوکاتالیست، زمان فرایند، دمای کلسینه و حضور گونه‌های فعال روی فعالیت فتوکاتالیست بررسی شده است. در نهایت قابلیت استفاده از فتوکاتالیست تهیه شده در چند مرحله پی‌در‌پی در مورد نمونه بهینه بررسی شده است. در این کار از رودامینB، به عنوان آلاینده رنگی مدل استفاده شده است.

دکتر عزیز حبیبی ینگجه، عضو هیئت علمی دانشگاه محقق اردبیلی و انیسه آخوندی، دانشجوی دکترای شیمی فیزیک این دانشگاه در انجام این مطالعات همکاری داشته‌اند.