تولید نانوذرات مغناطیسی آهن با روش ساده و دوست‌دار محیط‌زیست

پژوهشگران دانشگاه علم‌وصنعت ایران نانوذرات مغناطیسی آهن اکسید را با یک روش ساده و سریع آزمایشگاهی تولید کردند که از خاصیت فتوکاتالیستی برخوردار است.

کد خبر: ۱۳۹۹۸۷

تاریخ: ۱۲ دی ۱۳۹۵ - ۰۹:۴۴

به گزارش ایران اکونومیست؛ 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. برای سنتز این نانوذرات تاکنون از روش‌های مختلفی استفاده شده و در این راستا محققان دانشگاه علم و صنعت پروژه‌ای را در این زمینه اجرایی کردند.

دکتر محبوبه ربانی، عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت در این باره 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 می‌گیرند.

وی با بیان اینکه در این تحقیقات مواد اولیه برای سنتز نانوذرات آهن اکسید مواد ارزان‌قیمتی چون نمک آهن و سود بوده ‌است، یادآور شد: این روش در مقایسه با روش‌های دیگر سریع‌تر است و به دلیل عدم استفاده از حلال به‌عنوان یک روش سبز و دوست‌دار محیط‌زیست شناخته می‌شود.

ربانی اضافه کرد: 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 به‌وسیله‌ گلوله‌هایی از جنس موادی با سختی بالا صورت می‌گیرد.

این محقق در خصوص روند سنتز و ارزیابی کیفیت نانوذرات گفت: برای این منظور ابتدا نانوذرات مغناطیسی آهن اکسید به ‌وسیله روش آسیاب کاری سنتز شدند. نمک مورد استفاده آهن (II) کلرید، آهن (III) کلرید و سود بوده و از نمک طعام صنعتی  برای جلوگیری از تخریب ظرف و گلوله‌های آسیاب استفاده شد.

این عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت اضافه کرد: سپس از روش‌های مختلف شناسایی جهت بررسی نانوذرات استفاده شد و زمان بهینه جهت فرایند سنتز به روش مکانوشیمیایی به دست آمد. در مرحله‌ بعد پورفیرین به نانوذرات سنتزشده اضافه شد تا سبب افزایش کارایی سطح نانوذرات در فعالیت فتوکاتالیستی در نور مرئی شود.

به گفته وی، نتایج به دست آمده نشان داد که مگنتیت سنتز شده به‌ تنهایی درصد قابل‌ توجهی از متیلن بلو را در نور مرئی تخریب می‌کند، اما حضور پورفیرین میزان جذب نور و تخریب متیل بلو را تا مقادیر بالاتر ارتقاء می‌دهد.

نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر محبوبه ربانی، دکتر حسین غفوری و دکتر رحمت‌الله رحیمی از اعضای هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و فاطمه رفیعی دانش‌آموخته‌ مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه است، در مجله Materials Letters منتشر شده است.