پژوهشگران شيمي دانشگاه تبريز با سنتز نانوذرات اکسيد روي، كاربرد آن را در تصفيه آب‌هاي آلوده به عنوان فتوكاتاليزور بررسي كردند.
به گزارش سرويس پايان‌نامه خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، يکي از روش‌هايي که در سال‌هاي اخير براي حذف آلاينده‌هاي آب از جمله رنگ‌هاي نساجي، مواد آلي، سموم کشاورزي و... در غلظت‌هاي کم مورد استفاده قرار مي‌گيرد، اکسايش پيشرفته با استفاده ازفرآيند UV/ZnO مي‌باشد. در اين روش ذرات اکسيد روي، انرژي تابشي فرا بنفش را جذب کرده و با ايجاد حفره‌هاي مثبت، الکترون‌هاي آزاد و در نتيجه راديکال‌هاي فعال، موجب تخريب آلاينده‌ها مي‌شوند. در اين روش با کاهش اندازه ذرات فتوکاتاليزور به ابعاد نانومتري، مي‌توان ضريب انتقال جرم را افزايش داد.
ميرسعيد سيد دراجي، فارغ‌التحصيل کارشناسي ارشد شيمي کاربردي دانشگاه تبريز در پروژه کارشناسي ارشدش با راهنمايي مرحوم دکتر دانشور موفق شدند نانوذرات اکسيد روي را به روش رسوبي در ساختار ورتزيت با اندازه ‌١٤ نانومتر تهيه کرده و طي فرآيند UV/ZNO، به بررسي خواص فتوکاتاليزي اين نانوذرات در تصفيه آب‌هاي آلوده به مواد آلي بپردازند.
وي گفت: در اين پژوهش ابتدا کريستال‌هاي اکسيد روي به روش رسوبي در ابعاد نانومتر سنتز شدند. در گام بعد به منظور مطالعه خواص فتوکاتاليزي آنها، حذف حشره‌کش ديازينون به عنوان نمونه‌اي از ترکيبات آلي مطالعه شد. نتايج نشان مي‌داد که تابش نور UV به همراه استفاده از نانوذرات به حذف آلاينده‌ها کمک مي‌کند.
در اين پژوهش از نمک‌هاي روي به عنوان منبع کاتيون و از هيدروکسيد سديم به عنوان رسوب دهنده استفاده شده است.
اندازه کريستال‌هاي اکسيد روي سنتز شده، بر اساس تحليل طيف پراش اشعه ايکس و قانون دباي شرر، ‌١٤ نانومتر تخمين زده مي‌شوند. آزمايشات نشان داده زماني که نانوذرات اکسيد روي و نور UV بطور جداگانه مورد استفاده قرار مي‌گيرند، اثر جزئي در حذف آلاينده‌ها دارند.
علاوه بر اين نتايج حاکي از وابستگي ميزان مصرف انرژي الکتريکي فرآيند فتوکاتاليزي (در حضور نانوبلورهاي اکسيد) به اندازه ذرات است، کمينه مقدار انرژي الکتريکي مورد نياز مربوط به ذرات ‌١٤ نانومتر مي‌باشد.
بازده کوانتائي فرآيند حذف فتوکاتاليزي با کاهش اندازه ذرات اکسيد روي از ‌٣٣ به ‌١٤ نانومتر افزايش مي‌يابد.
در کنار فعاليت‌هاي آزمايشگاهي، به منظور پيش بيني ميزان حذف آلاينده طي فرآيند UV/ZnO متناسب با غلظت اوليه‌ آلاينده، مدلسازي فرآيند نيز انجام شده است."
سيد دراجي در ادامه با اشاره به اينکه خصلت فتوکاتاليزوري محصول سنتز شده در اين پروژه بيشتر از نمونه تجاري آن است، خاطر نشان کرد که کاربردي شدن اين پروژه نيازمند همکاري مهندسين شيمي در طراحي راکتور مورد نياز جهت سنتز نانو ذرات و کنترل دمايي آن مي‌باشد.

وي، مشکل اصلي در اين کار تحقيقاتي را نبود امکانات کافي براي آناليز نانو ذرات سنتز شده از جمله دستگاه‌هاي XPS/AFM/TEM دانسته و خواستار ايجاد مراکز خدماتي مجهز به امکانات آزمايشگاهي مطلوب و اپراتورهاي مجرب و ماهر در نقاط مختلف کشور شدند.
به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، نانو ذرات اکسيد روي علاوه بر کاربردهاي محيط زيستي، کاربري‌هاي بسياري ديگري نيز دارد که از آن جمله مي‌توان به صنايع لاستيک سازي (فرآيند ولکانيزاسيون)، لوازم آرايشي و بهداشتي ، وسايل الکتريکي (مانند وريستورها بدليل خصلت پيزو الکتريکي نانو ذرات اکسيد روي) و پزشکي (به علت زيست سازگار بودن آنها) اشاره كرد.