زدایش فنل از آب با نانوذرات اکسید تیتانیوم

محققان روسی موفق به تولید نانوذرات اکسید تیتانیوم تقویت شده با فلزات شدند که قادرند در طیف وسیعی از طول موج‌ها، نور خورشید را دریافت کرده و از آن برای زدایش فنل از آب استفاده کنند.

به گزارش «انرژی امروز»، محققان دانشگاه رودن در روسیه موفق به ارائه روش جدیدی برای تبدیل نانوذرات تیتانیوم به ماده‌ای کارا برای از بین بردن فنل در آب شدند. این ماده سمی در حضور نور خورشید توسط نانوذرات تیتانیوم از بین می‌رود.

فنل و مشتقات آن یکی از ترکیباتی است که توسط صنایع تولید شده و موجب آسیب زدن به محیط زیست می‌شود. 7 بیلیون کیلو از این ماده در سال تولید می‌شود که از آن به‌عنوان پیش‌ماده در تولید دارو، پلاستیک و پاک‌کننده‌ها استفاده می‌شود. رهاشدن این ترکیبات موجب آسیب‌زدن به سیستم عصبی، قلب، کلیه و کبد می‌شود.

نانومواد یکی از گزینه‌های محققان برای زدایش و از بین بردن این ترکیبات است. وجود فعالیت سطحی بالا و مساحت سطحی قابل توجه این مواد موجب می‌شود اثربخشی بیشتری نسبت به مواد توده‌ای داشته باشند.

محققان این پروژه از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم استفاده کردند تا با آب واکنش دهد. این نانوذرات پرتوی خورشید را دریافت کرده و با استفاده از آن رادیکال‌های آزاد OH و O2- تولید می‌کنند که این رادیکال‌ها با فنل واکنش داده و غلظت آن‌ها را در آب کاهش می‌دهند.

البته باندگپ دی‌اکسید تیتانیوم 3.25 است که تنها پرتو فرابنفش را جذب می‌کند؛ بنابراین، تنها در شرایط خاص و پرهزینه امکان استفاده از آن‌ها وجود دارد. این گروه تحقیقاتی در حضور فلزات انتقالی، اقدام به تولید نانوذرات اکسید تیتانیوم کردند تا بخشی از این فلزات در ساختار نانوذرات وارد شوند. این کار در دمای 750 درجه سانتیگراد و در مدت زمان 210 دقیقه انجام می‌شود.

این کار منجر به کاهش باندگپ نانوذرات شده و در نتیجه نانوذرات می‌توانند در طول موج‌های دیگر نیز نور خورشید را جذب کنند. با این کار دیگر نیاز به شرایط خاص محیطی و نوری برای زدایش فنل نیست.

این فناوری نیاز به بهبودهایی دارد تا وارد صنعت شود، به‌طوری که 6 ماه تا دو سال زمان برای تجاری‌سازی این فناوری پیش‌بینی می‌شود.

نتایج این پروژه در نشریه Materials Science: Materials in Electronics منتشر شده‌است.