جمیل بهرامی

افزایش جمعیت جهان و کاهش منابع آب آشامیدنی، نگرانی هایی را درباره تأمین آب آشامیدنی موردنیاز کشورهای مختلف در سراسر جهان به وجود آورده است و کمبود آب که در نتیجه ی افزایش آلودگی های زیست محیطی شدت پیدا می کند، سبب شده است تأمین آب بهداشتی موردنیاز مردم به یکی از مشکلات اساسی جهان امروز تبدیل شود. از سوی دیگر پیشرفت در علم و مهندسی در مقیاس نانو نشان می دهد که بسیاری از مشکلات کنونی در ارتباط با کیفیت آب می تواند مرتفع گردد و یا تا حد زیادی با استفاده از مواد جاذب در این مقیاس از نظر کیفی ارزیابی و بهبود بخشیده شود. محصولات تولیدی توسط فناوری نانو باعث کاهش غلظت مقادیر ترکیبات سمی به کمتر از حد یک قسمت در یک میلیارد در آب می گردد، بنابراین این فن آوری جهت حصول استانداردهای مورد استفاده مشاوران کیفیت آب و بهداشت به-کار می رود. مواد نیمه هادی در مقیاس نانو کاربردهای متنوعی دارند و روش های مختلفی برای تهیه ی آنها به کار می رود. در این پژوهش از امواج فراصوت برای تهیه نانوذرات نیمه هادی زیرکونیا (ZrO2)، نانوصفحات گرافیتیک کربن نیترید (g-C3N4) و کامپوزیت آنها استفاده شد و کامپوزیت هیبریدی تهیه شده در راستای حذف 4- نیتروفنول (4-NP) از محیط های آبی مورد استفاده قرار گرفت. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نانوکامپوزیت با استفاده از روش های طیف سنجی طیف سنج انتقال مادون قرمز فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف سنج پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تعیین شد. بر اساس نتایج این پژوهش، در مقایسه با نانوذرات ZrO2 یا نانوصفحات g-C3N4 خالص، نانوکامپوزیت زیرکونیا-گرافیتیک کربن نیترید (ZrO2/g-C3N4) فعالیت فوتوکاتالیستی بسیار بیشتری را برای تخریب 4-NP تحت نور مرئی نشان داد. راندمان حذف 4-NP در حضور نمونه 30 درصد وزنی نانوکامپوزیت ZrO2/g-C3N4 بیشترین نرخ حذف 4-NP با مقدار ثابت سرعت min-1 0167/0 را نشان داد. در این پژوهش، روش تهیه ساده و نانوکامپوزیت تهیه شده ارزان، پربازده، غیرسمی و دوستدار محیط زیست است. از طرفی نانوذرات ZrO2 خواص ضد میکروبی و ضد قارچ دارند و توانایی بالایی در حذف آلاینده های شیمیایی و میکروبی از خود نشان داده اند. بنابراین این نوع نانومواد در قیاس با نانومواد های رایج و مورد استفاده دارای این مزیت بسیار مهم هستند که علاوه بر حذف آل