کنترل و حذف آلاینده‌های مضر هوا با کامپوزیت گرافن اکساید

نعیمه سیف وند، فارغ التحصیل دکترای شیمی کاربردی دانشگاه صنعتی امیرکبیر در گفت و گو با خبرنگار حوزه دانشگاهی گروه علمی پزشكی باشگاه خبرنگاران جوان؛ گفت: وجود آلاینده‌ها به خصوص مونوکسید کربن در هوا امروزه به یک چالش اساسی تبدیل شده است.  
 
وی ادامه داد:حذف و کنترل این آلاینده‌ها برای پیشگیری از بیماری‌های تنفسی و سرطان یک امر ضروری است.  
 
سیف‌وند افزود: فرآیند فتوکاتالیستی یک فرآیند اکسیداسیون پیشرفته است که از انرژی نور برای فعال کردن فتوکاتالیست نیمه هادی استفاده می‌کند؛ استفاده از فتوکاتالیست‌های ارزان قیمت بر پایه اکسید تیتانیم که در شرایط فشار و دمای محیط از آن‌ها استفاده می‌شود، جاذبه بیشتری دارد.  
 
محقق دانشگاه امیرکبیر بیان کرد: یکی از محدودیت‌های نانو فتوکاتالیست تیتانیوم دی اکسید جذب نور آن فقط در ناحیه ماورابنفش است که روشهای مختلفی برای غلبه بر این محدودیت پیشنهاد شده است.  
 
وی با اشاره به پروژه خود تصریح کرد: در این تحقیق از کامپوزیت گرافن اکساید به دلیل داشتن سطح ویژه بالا و خاصیت عامل دارشدن سطح استفاده شده است در مرحله بعدی سطح گرافن اکساید با کروم که خاصیت کمپلکس کنندگی خوبی با گازهای آلاینده هوا مثل مونوکسید کربن دارد، عامل دار شد.  
 
سیف وند ادامه داد: تلفیق دو خاصیت فتوکاتالیستی و تشکیل کمپلکس پایدار با گازهای آلاینده دستاورد مهم این تحقیق است.
 
محقق دانشگاه امیرکبیر تصریح کرد: از نتایج این پروژه می‌توان در دستگاه‌های تصفیه هوا، کفپوش خیابان‌ها، پوشش سطح ساختمان‌ها، مبدل اگزوز خروجی خودرو‌ها استفاده کرد.
 
سیف‌وند با بیان اینکه این پروژه مراحل پایانی خود را طی می‌کند، بیان داشت: قصد داریم طرح را به مرحله نیمه صنعتی و صنعتی برسانیم.  
 
وی تاکید داشت: همچنین قابلیت بازگشت پذیر کردن فتوکاتالیست، افزایش عمر فتوکاتالیست، دائمی شدن آن و بالابردن مقاومت آن در مقابل تابش نور ماورابنفش از طرحهای آتی در قالب این پروژه به شمار می‌روند.
 
سیف وند با اشاره به هدف از انجام این پروژه گفت: پیدا کردن راه حل مناسب برای حذف آلاینده مونوکسید کربن به دلیل مشکل بودن روشهای دیگر پیشنهاد شده توسط سایر محققان، حل معضل امروزه انسان‌ها با وجود آلودگی هوا در شهرهای بزرگ و صنعتی، استفاده از فتوکاتالیست که یک روش سبز برای حل مشکل آلودگی محیط زیست از جمله اهداف این پروژه محسوب می‌شود.  
 
وی با تاکید بر این که نتیجه این طرح کنترل و حذف آلاینده‌های مضر هوا است و با اشاره به روند مراحل انجام این طرح افزود: ابتدا لایه نازک دی اکسید تیتانیوم TiO۲ به روش لایه نشانی بخار شیمیایی به کمک پلاسما بر روی صفحه کوارتز تهیه می‌شود.  
 
وی ادامه داد: سپس سطح گرافن اکساید با کمک فلز کروم و مایع یونی برای تشکیل بهتر کمپلکس اصلاح شده و در مرحله بعدی کامپوزیت GO بر روی لایه نازک TiO۲ نشانده می‌شود.  
وی یادآورشد: در نتیجه کامپوزیت تهیه شده در دستگاه تست فتوکاتالیست نصب شده و آزمایشات مربوط به حذف مونوکسید کربن از هوا بر روی آن انجام می‌گیرد.
 
سیف وند بیان کرد: نتایج به دست آمده میزان بالایی از حذف تقریبا کامل منوکسید کربن به میزان ۹۷ درصد) را نشان می‌دهد، که در مقایسه با سایر فتوکاتالیست‌ها بسیار مطلوب است.  
 
وی گفت: با توجه به اینکه استفاده فتوکاتالیست‌ها برای تصفیه هوا موضوع جدیدی نیست، اما گام بلند ابتکاری این روش در هماهنگی فتوکالیست با ماده‌ای که همزمان با مونوکسید کربن تشکیل کمپلکس تشکیل دهد و از طرفی خاصیت گزینش پذیری این آلاینده را در مخلوطی از گاز‌ها داشته باشد.  
 
سیف وند افزود: کاهش آلودگی هوا، تصفیه فتوکاتالیستی هوا، قابلیت صنعتی شدن طرح و استفاده از فتوکاتالیست صفحه‌ای به جای پودری از جمله نتایج کاربردی شدن این طرح محسوب خواهد شد.
 
محقق دانشگاه امیرکبیر دانشگاه اضافه کرد: قابلیت حذف آلاینده‌ها به میزان بالا (مونوکسید کربن به میزان ۹۷ درصد)، استفاده از فتوکاتالیست به صورت لایه نازک و صفحه‌ای در مقایسه با فتوکاتالیست‌های پودری، قابلیت استفاده مجدد از فیلتر و تعویض راحت آن، امکان تولید صنعتی فیلتر در مقیاس بالا، امکان شستشوی فیلتر بدون تخریب آن، فعال شدن فتوکاتالیست در نور مرئی به جای ماورابنفش، تلفیق دو روش فتوکاتالیستی و خاصیت تشکیل کمپلس پایدار فلز کروم با مونوکسید کربن از ویژگی‌های نوآورانه این طرح به شمار می‌رود.