سنتز نانوذرات با استفاده از یک روش سبز

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری،در دهه های اخیر فعالیت های تحقیقاتی گسترده ای در حوزه علم شیمی به سوی سنتز سبز سوق پیدا کرده است. این بخش از شیمی به دلیل استفاده از فرایندهای دوست دار محیط زیست، همچنین این فرایندها از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه هستند. خواص فیزیکی نانوذرات سنتز شده به شدت به اندازه و مورفولوژی این ذرات وابسته است، ازاین رو روش هایی نوینی جهت بهبود خصوصیات نانوذرات ابداع شده است.
دکتر مریم صباغان محقق دانشگاه شهید رجایی با معرفی مایعات یونی که در بسیاری از تحقیقات به عنوان قالب جهت سنتز نانوذرات استفاده می شود، در خصوص اهداف این طرح گفت: مایعات یونی به ترکیباتی گفته می شود که دمای ذوب پایینی دارند. تغییر در خواص این نمک ها مانند ویسکوزیته، حلالیت و نقطه ذوب با تغییر در ساختار کاتیون و آنیون امکان پذیر است. این ترکیبات معمولاً در آب حل می شوند و به دلیل فشار بخار پایینشان به عنوان ترکیبات دوست دار محیط زیست شناخته می شوند. در این طرح، مایعات یونی ساخته شده و از آن ها به عنوان قالب جهت سنتز نانوذرات اکسید روی به کار گرفته شده است.
به گفته وی، با توجه به اینکه مایعات یونی اصولاً ترکیبات دوست دار محیط زیست هستند، استفاده از آن ها جهت سنتز نانوذرات کاهش آلودگی زیست محیطی را به دنبال دارد.
صباغان افزود: نانوذرات اکسید روی به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. مهم ترین خاصیت این نانوذرات نیمه رسانا، میزان گاف انرژی این نانوذرات است. ابعاد و شکل این نانوذرات تأثیر زیادی بر روی میزان گاف انرژی و کارایی این نانوذرات دارد. در این طرح با استفاده از مایعات یونی به عنوان قالب تولید نانوذرات، مورفولوژی نانوذرات از حالت مرجانی به حالت کروی تغییر یافته و این موضوع تغییر در ناحیه جذب را به دنبال داشته است.
در طرح حاضر در ابتدا مایعات یونی متقارن مختلف ساخته شده و توسط روش NMR شناسایی شده اند، سپس با استفاده از مایعات یونی ساخته شده، نانوذرات اکسید روی سنتز شده اند. در نهایت نانوذرات سنتز شده شناسایی و خواص نوری آن ها مورد ارزیابی قرار گرفته است.
عضو هیأت علمی دانشگاه شهید رجایی تصریح کرد: بررسی ها نشان می دهد با افزایش طول زنجیره و یا آنیون در مایع یونی، مورفولوژی نانوذرات تغییر کرده که این موضوع موجب تغییر ناحیه جذب به ناحیه فرابنفش شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر مریم صباغان- عضو هیأت علمی دانشگاه شهید رجایی، دکتر اشرف السادات شاه ولایتی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرری و سولماز بنی هاشمی- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرری است.
نتایج این کار در مجله Ceramics International (جلد 42، شماره ی 3، سال 2016، صفحات 3820 تا 3825) به چاپ رسیده است.