پایگاه خبری و تحلیلی سپیدار آنلاین

به همت محققان پژوهشگاه مواد و انرژی ایران،بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی بدنه های آپاتیتی نانو ساختار جایگزین شده با تیتانیم با کاربرد صنعتی جهت حذف آلاینده های رنگی از صنایع نساجی و دیگر صنایع، در این پژوهشگاه صورت پذیرفت.
فاطمه عسجدی دانش آموخته رشته دکترای مهندسی مواد و مجری این طرح روز دوشنبه در این خصوص، گفت: هیدروکسی آپاتیت یکی از معروفترین کلسیم فسفات ها می باشد که به عنوان ماده جاذب در زمینه حذف آلاینده به کار برده می شود که در سال های اخیر به فعالیت فوتوکاتالیستی این ماده نیز توجه شده و بیان شده که با وارد شدن تیتانیم به ساختار این فعالیت افزایش می یابد.
وی افزود: در پژوهش حاضر، با به کارگیری دو ماده اولیه به عنوان منبع تیتانیم و انجام آنالیزهای مورد نیاز، روش بهینه برای ورود تیتانیم به ساختار تعیین شد و علاوه بر این اثر حضور تیتانیم در ساختار هیدروکسی آپاتیت بررسی شده و مقدار بهینه تیتانیم وارد شده در ساختار برابر با 0/05 به دست آمد. وی بیان کرد: افزایش کرنش محاسبه شده از رابطه ویلیامسون هال و جابجایی پیک های طیف پراش پرتو ایکس، افزایش پهنای پیک فسفات در طیف رامان و نیز جا به جایی این پیک دلایل ورود تیتانیم به ساختار هیدروکسی آپاتیت است. این پژوهشگر گفت: در ادامه این کار پژوهشی، اثر ورود یون فلوئور به ساختار تیتانیم هیدروکسی آپاتیت در این نسبت بررسی شد و با افزودن فلوئور به مقدار 0/25 فضاهای موجود برای این یون ثابت شبکه کاهش یافته ولی در مقادیر بالاتر فلوئور ثابت شبکه افزایش می یابد که به دلیل تغییر مکان های قرار گرفتن تیتانیم است. وی افزود: قرص هایی از پودرهای تهیه شده ساخته شد و به مدت یک ساعت در دمای 650درجه سانتیگراد حرارت داده شد. مشخص شد که ویژگی های مکانیکی همه نمونه ها برای کاربرد مورد نظر در این پژوهش مناسب است. وی ادامه داد: پس از تهیه نمونه ها ویژگی های جذبی و فوتوکاتالیستی این ماده بررسی و گزارش شده است. واکنش گاه مورد استفاده در آزمایش های جذب و فوتوکاتالیستی از نوع نیمه پیوسته و با سیستم برگشت بود و رنگ مورد استفاده در این پژوهش رنگ قرمز فعال است که یکی از رنگ های مورد استفاده در صنعت نساجی است و ماده تهیه شده توانایی قابل توجهی برای جذب این رنگ از پساب های صنعتی دارد که از اهمیت ویژه ای برای حفظ محیط زیست و حذف آلاینده های زیست محیطی خواهد داشت. عسجدی خاطر نشان کرد: نتایج نشان داد که ماده تهیه شده با تیتانیم جاذب مناسبی برای حذف رنگ هایی مانند رنگ قرمز فعال 141 به شمار می رود. افزایش تیتانیم به ساختار هیدروکسی آپاتیت درصد جذب رنگ مورد مطالعه را از حدود 45% به 60% با غلظت اولیه 20 میلی گرم بر لیتر افزایش می دهد. ولی حضور فلوئور توانایی جذب این ترکیب را به شدت کاهش می دهد. در مورد خاصیت فوتوکاتالیستی نمونه تیتانیم هیدورکسی آپاتیت و تیتانیم هیدروکسی آپاتیت فلوئوردار(نسبت فلوئور: هیدروکسیل برابر با 1:3) عملکرد بهتری نسبت به سایر نمونه ها داشتند. استفاده از نمونه به جای پودر می تواند مرحله فیلتر کردن را که مرحله ای هزینه بر و وقت گیر است از چرخه تصفیه حذف کند. وی همچنین در پایان پیشنهادهایی همچون بررسی کامل حضور هم زمان تیتانیم و فلوئور در ساختار هیدروکسی آپاتیت، بررسی کامل حضور هم زمان تیتانیم و کلر در ساختار هیدروکسی آپاتیت و بررسی خواص فوتوکاتالیستی،بررسی خاصیت کاتالیستی ترکیبات تهیه شده و بررسی جایگزینی هم زمان تیتانیم و فلوئور با استفاده از روش مذاب و بررسی خاصیت فوتوکاتالیستی جهت ادامه کار در این پژوهش ارائه داد. این پژوهش با راهنمایی دکتر اسماعیل صلاحی و مشاوره دکتر ایمان مباشرپور در پژوهشکده سرامیک پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است. این پژوهشگاه یکی از مراکز مهم تحقیقاتی کشور است که پژوهشگران آن تاکنون دستاوردهای علمی فراوانی به ثبت رسانده اند. پژوهشگاه مواد وانرژی وابسته به وزارت علوم ، تحقیقات و فناوری در مشکین دشت شهرستان فردیس استان البرز مستقر است.