داریوش صابری

زمینه: فوتوکاتالیست ها و اخیراً نانوفتوکاتالیست ها به مواد/نانوموادی اطلاق می شود که از طریق جذب نور (نور مرئی یا فرابنفش) بر سرعت واکنش های شیمیایی تأثیر می گذارند و انتقال الکترون بین واکنش دهنده ها را تسریع می کنند. با این حال، فوتوکاتالیست های فعلی یکسری اشکالات اساسی از خود نشان می دهند که باید مرتفع گردند. برای مثال، فعال بودن در ناحیه فرابنفش و عدم فعالیت فتوکاتالیزوری مناسب در ناحیه مرئی از مهمترین معایب آنهاست. به علاوه، در این فتوکاتالیزورها، بازترکیب سریع حامل های بار اتفاق میافتد که عمدتاً بر بازده واکنش های فوتوکاتالیستی تأثیر می گذارد. از نقطه نظر شیمی سبز، ضرورت استفاده از تابش نور فرابنفش برای انجام واکنش شیمیایی به دلیل مضرات زیست محیطی و سلامتی آن نامطلوب است. به علاوه، استفاده از منابع نور مصنوعی(پروژکتورهای UV) صرفه اقتصادی استفاده از این فتوکاتالیزورها را کم می کند. بنابراین ضرورت سنتز و توسعۀ فوتوکاتالیست هایی که معایب فوق الذکر را مرتفع نمایند بسیار ضروری به نظر می رسد. در همین راستا، فتوکاتالیزوری با قابلیت کاتالیز کنندگی تحت تابش نور طبیعی خورشید از طریق اصلاح نانوذرات کادمیم سولفید با نقره و برم با استفاده به صورت تک مرحله ای طراحی و سنتز گردید. هدف: سنتز و شناسایی سیستم کاتالیزوری جدید نانوذرات کادمیم سولفید اصلاح شده با نقره و برم و بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی آن در تخریب نوری متیلن بلو در محیط آبی، با قابلیت استفاده مجدد بسیار عالی، هدف اصلی این پژوهش بود. روش شناسی: نانوذرات کادمیم سولفید اصلاح شده با نقره و برم در یک مرحله سنتز و با آنالیزهای دستگاهی مختلفی همچون میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، فلورسانس، اسپکتروفتومتری، و آنالیز تاک شناسایی گردید. پس از آن، نانوفوتوکاتالیزور سنتز شده برای تخریب نوری رنگ آلی متیلن بلو، در محیط آبی استفاده شد. پارامترهای مؤثر بر تخریب شامل زمان تخریب، مقدار کاتالیزور، pH، نوع نور، غلظت اولیه رنگ و قدرت یونی بررسی گردید و اندازه گیری های سینتیکی انجام شد. یافته ها: در شرایط بهینه، 99 درصد رنگ بر روی کادمیم سولفید اصلاح شده با نقره و برم در مدت زمان 60 دقیقه تخریب شد. پایداری نانوذرات مذکور نیز بررسی شد و نتایج نشان داد که نانوکاتالیزور حدود 8/75 درصد از فعالیت اولیه خود را پس از 30 روز