به نقل از «ایسنا»

نانوذرات جدیدی که می‌توانند ذرات آلاینده آب و هوا را جذب کنند

تاریخ انتشار: ۲۶ دی ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۴۱۴۳۵۰۲

پژوهشگران آمریکایی، نوع جدیدی از نانوذرات را ابداع کرده‌اند که می‌توانند به ذرات آلاینده آب و هوا متصل شوند و آنها را جذب کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نانومگزین، شاید یک نانوذره جدید بتواند کار بزرگی را در حوزه شیمی انجام دهد. "کارل بروزک"(Carl Brozek)، شیمی‌دان "دانشگاه اورگن"(University of Oregon) آمریکا و گروهش، نوعی ماده متخلخل همه‌کاره موسوم به "چارچوب فلزی-آلی"(MOF) را به نانوکریستال‌ها تبدیل کرده‌اند تا استفاده از آنها فراتر از کاربردهای آزمایشگاهی، آسان‌تر شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

نانوذراتی از این دست، طیف وسیعی از کاربردهای احتمالی را دارند؛ از پوشش‌های سطحی که می‌توانند بار الکتریکی را ذخیره کنند تا فیلترهایی که آلاینده‌ها را از هوا یا آب حذف می‌کنند.

بروزک گفت: این نانوکریستال‌ها، کوچک‌ترین و پایدارترین نمونه‌های چارچوب فلزی-آلی هستند که تاکنون ساخته شده‌اند و ویژگی‌های جالبی دارند؛ به ویژه اینکه می‌توانند رسانای الکتریسیته باشند و با توجه به اندازه ذره، رفتار متفاوتی را نشان دهند.

وی افزود: به نظر می‌رسد که ما واقعا به حوزه جدیدی وارد شده‌ایم.

چارچوب‌های فلزی-آلی، مواد اسفنج مانندی هستند که از یون‌های فلزی مانند آهن یا روی تشکیل شده‌ و با مولکول‌های کوچک مبتنی بر کربن به هم متصل شده‌اند. چارچوب‌های فلزی-آلی مانند یک تکه پنیر سوئیسی پر از سوراخ، دارای شکاف‌هایی هستند که می‌تواند آنها را برای کاربردهایی از جمله گرفتن مولکول‌های خاص مانند دی‌اکسید کربن از جو یا گرفتن سرب از آب آشامیدنی ایده‌آل سازد زیرا فضای زیادی برای اتصال به مولکول‌های مورد نظر وجود دارد. ابداع چارچوب‌های فلزی-آلی در ابعاد نانو، به ویژه در صنعت کاربرد دارد زیرا این ذرات کوچک را می‌توان در یک محلول معلق کرد و سپس، آنها را برای پوشاندن یکنواخت سطح به کار برد.

بروزک گفت: در هر حال، ساخت چارچوب‌های فلزی-آلی در قالب نانوذرات همیشه یک چالش بوده است.

چارچوب‌های فلزی-آلی به واسطه مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی تشکیل می‌شوند که یون‌های فلزی را به مولکول‌های پیونددهنده متصل می‌کند. گروه بروزک، یک عنصر سوم را اضافه کردند. این عناصر، مولکول‌هایی هستند که از پیونددهنده‌ها تقلید می‌کنند اما فقط می‌توانند در یک پایانه به چیزی متصل شوند. آنها مانند بن‌بستی برای چارچوب‌های فلزی-آلی در حال رشد هستند و کوچک ماندن آنها را تضمین می‌کنند.

بروزک گفت: یکی از نکات هیجان‌انگیز در مورد کار ما این است که نه تنها چارچوب‌های فلزی-آلی ویژه را در قالب یک نانوکریستال ارائه می‌دهد، بلکه یکی از کوچکترین چارچوب‌های فلزی-آلی را ارائه می‌کند که تاکنون ساخته شده است.

این نانوذرات ساخته‌شده از تری‌آزولات آهن، تطبیق‌پذیر هستند و در اندازه‌های مختلف و حتی در دماهای گوناگون، رفتار متفاوتی را نشان می‌دهند. بروزک ادامه داد: این پژوهش، طیف گسترده‌ای از احتمالات را ارائه می‌دهد. دانشمندان می‌توانند با تنظیم کردن اندازه نانوذرات یا دمای محیط، آنها را طوری تنظیم کنند که رفتار خاصی داشته باشند. همچنین، آنها می‌توانند از روش مشابهی برای طراحی سایر چارچوب‌های فلزی-آلی در قالب نانوکریستال‌ با ترکیب‌های مختلفی از یون‌های فلزی و مولکول‌های پیونددهنده استفاده کنند.

"چکرز مارشال"(Checkers Marshall)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این پژوهش، بسیار اساسی است. من فکر می‌کنم مهم‌ترین نکته این است که ما می‌توانیم این نانوذرات را تولید کنیم و آنها ویژگی‌های وابسته به اندازه را نشان می‌دهند که پیشتر مشاهده نشده بود. این دو مورد پیشرفت، به تطبیق یافتن نحوه اعمال چارچوب‌های فلزی-آلی با دستگاه‌های موجود و همچنین، کنترل وابستگی آنها به اندازه کمک می‌کنند.

بروزک و گروهش در حال حاضر در حال بررسی کاربردهای بالقوه نانوذرات تری‌آزولات آهن و سایر تغییرات آن هستند.

بروزک گفت: اکنون که می‌توانیم چنین موادی را بسازیم، این احتمال وجود دارد که بتوانیم غشاهایی را ابداع کنیم که در دنیای واقعی سودمند باشند. برای نمونه، نانوذرات چارچوب‌های فلزی-آلی که سطحی را پوشش می‌دهند، می‌توانند مولکول‌های دی‌اکسید کربن را که ممکن است در جو منتشر ‌شوند، جذب کنند یا می‌توان این ذرات را طوری مهندسی کرد که به آلاینده‌های موجود در آب متصل شوند.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: نانو ذرات آلاینده دی اکسیدکربن سرب آب فلزات دانشگاه اورگن چارچوب های فلزی آلی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۴۱۴۳۵۰۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

هوای ۸ شهر اصفهان سالم است

به گزارش خبرنگار مهر، شاخص کیفی هوای کلان‌شهر اصفهان بر اساس داده‌های ۱۴ ایستگاه سنجش فعال در ۲۴ ساعت منتهی به ساعت ۹ صبح چهارشنبه دوازدهم اردیبهشت با میانگین ۸۵ وضعیت قابل قبول را نشان می دهد.

بر اساس داده‌های سامانه برخط کنترل کیفیت هوای سازمان محیط‌زیست (منطقه اصفهان) شاخص هوای این کلان‌شهر امروز در ساعت انتشار این گزارش در ایستگاه خیابان‌های ۲۵ آبان و پروین اعتصامی با ۸۵، میدان انقلاب ۸۰، پارک زمزم ۸۱، بزرگراه خرازی ۸۸، خیابان زینبیه و سپاهان‌شهر ۸۲، خیابان فرشادی ۷۷، فیض ۷۴، بولوار کاوه ۷۳، کردآباد ۷۵ و ایستگاه ولدان ۹۰ AQI در وضعیت قابل قبول است.

شاخص هوای اصفهان همچنین در ایستگاه دانشگاه صنعتی با عدد ۱۰۴ و خیابان احمدآباد ۱۳۳ AQI ناسالم برای گروه‌های حساس است.

امروز شاخص هوا در خمینی‌شهر با میانگین ۷۰، زرین‌شهر ۷۴، کاشان و شاهین‌شهر ۶۳، قهجاورستان ۸۲، مبارکه ۹۱ و نجف‌آباد با میانگین ۷۳ در وضعیت قابل قبول و سجزی با ۱۵۲ AQI ناسالم برای عموم شهروندان ثبت شد. ایستگاه سنجش آلودگی هوای منطقه صنعتی دولت آباد قطع است.

شاخص کیفی هوا از صفر تا ۵۰ هوای پاک، ۵۱ تا ۱۰۰ هوای سالم، ۱۰۱ تا ۱۵۰ ناسالم برای گروه‌های حساس، ۱۵۱ تا ۲۰۰ ناسالم برای عموم، ۲۰۱ تا ۳۰۰ بسیار ناسالم و ۳۰۱ تا ۵۰۰ خطرناک است.

این شاخص به طور معمول برای پنج آلاینده هوا شامل مونوکسیدکربن (CO) ، اُزن (O۳)، دی اکسید نیتروژن (NO۲)، دی اکسید گوگرد (SO۲) و ذرات معلق زیر ۲.۵ میکرون (PM۲.۵) اندازه گیری و به طور روزانه در ایستگاه های پایش هوا، ثبت می شود.

شاخص کیفی هوا ( Air Quality Index ) معیاری است که غلظت ترکیبات مختلف آلاینده موجود در هوا نظیر مونوکسید کربن، دی اکسید گوگرد، ترکیبات نیتروژن دار، اوزون و ذرات معلق ( ذرات کوچک‌تر از ۱۰ میکرومتر و ذرات کوچک‌تر از ۲.۵ میکرومتر) را که دارای حدود مجاز متفاوت با واحدهای مختلف است به یک عدد بدون واحد تبدیل می‌کند و وضعیت آلودگی هوا را نمایش می‌دهد.

کد خبر 6093785