سنتز ساده و سریع نانوذرات فتوکاتالیست مغناطیسی اکسید آهن

اخیراً محققان بر روی سنتز ارزان نانوذرات اکسید فلزی تمرکز کرده‌اند. نانوذرات آهن اکسید مغناطیسی یا همان مگنتیت به دلیل دارا بودن خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد، علاقه بسیاری را به خود جلب کرده است. آهن اکسید با ساختار مختلف در حوزه‌هایی از قبیل فناوری نانو، زیست‌فناوری و محیط‌زیست مورد استفاده قرار گرفته‌اند. تا کنون از روش‌های مختلفی برای سنتز نانوذرات آهن اکسید استفاده شده است.
دکتر محبوبه ربانی در رابطه با اهداف طرح حاضر گفت: «هدف از این تحقیق سنتز نانوذرات آهن اکسید مغناطیسی به کمک یک روش ساده، سریع و سبز بوده است. این نانوذرات به‌عنوان یک فتوکاتالیست فعال در نور مرئی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.»
وی در ادامه افزود: «مواد اولیه برای سنتز نانوذرات آهن اکسید مواد ارزان‌قیمتی همچون نمک آهن و سود بوده‌اند. همچنین این روش در مقایسه با روش‌های دیگر سریع‌تر است و به دلیل عدم استفاده از حلال به‌عنوان یک روش سبز و دوست دار محیط‌ زیست شناخته می‌شود.»
در طرح حاضر از روش مکانوشیمیایی آسیاب کاری جهت تولید نانوذرات آهن اکسید استفاده شده است. این فرایند شامل سایش و خرد کردن مواد اولیه است که به‌وسیله‌ی گلوله‌هایی از جنس موادی با سختی بالا صورت می‌گیرد.
این محقق در خصوص روند سنتز و ارزیابی کیفیت نانوذرات گفت: «ابتدا نانوذرات مغناطیسی آهن اکسید به‌وسیله‌ی روش آسیاب کاری سنتز شدند. نمک مورد استفاده آهن (II) کلرید، آهن (III) کلرید و سود بود. از نمک طعام صنعتی نیز برای جلوگیری از تخریب ظرف و گلوله‌های آسیاب استفاده شد. سپس از روش‌های مختلف شناسایی جهت بررسی نانوذرات استفاده شد و زمان بهینه جهت فرایند سنتز به روش مکانوشیمیایی به دست آمد. در مرحله‌ی بعد پورفیرین به نانوذرات سنتز شده اضافه شد تا سبب افزایش کارایی سطح نانوذرات در فعالیت فتوکاتالیستی در نور مرئی گردد.»
نتایج حاکی از آن بوده است که مگنتیت سنتز شده به‌تنهایی درصد قابل‌توجهی از متیلن بلو را در نور مرئی تخریب می‌کند، اما حضور پورفیرین میزان جذب نور و تخریب متیل بلو را تا مقادیر بالاتر ارتقا می‌دهد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محبوبه ربانی، دکتر حسین غفوری و دکتر رحمت اله رحیمی – اعضای هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران- و فاطمه رفیعی- دانش‌آموخته‌ی مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ی Materials Letters (جلد ۱۶۶، سال ۲۰۱۶، صفحات ۲۴۷ تا ۲۵۰) به چاپ رسیده است.

نظر دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *