13071

خواص نوركاتاليزگري مواد مبتني بر نقاط كوانتومي

1400

رحمت اله رحيمي

...

نوركاتاليزگري يك زمينه تحقيقاتي نوظهور است كه از انرژي خورشيد (منبع نهايي انرژي) نه تنها در شكافت آب به هيدروژن و اكسيژن، بلكه براي فرآيندهاي مختلف تصفيه استفاده مي¬كند همچنين اين پتانسيل را دارد كه در فرآيندهايي مانند خود استريل كردن كاشي¬ها، چادرها، ساختمان¬ها و غيره و نيز در درمان سرطان و عفونت¬هاي ويروسي مختلف مورد استفاده قرار گيرد. با اين حال، در حال حاضر اين فرآيند داراي محدوديت¬هاي خاصي مانند هزينه بالا در برخي موارد، حلاليت، تعليق و غيره است. تلاش‌هايي براي غلبه بر اين معايب با تغييرات مختلف كاتاليزگرهاي نوري انجام مي¬شود. اخيراً، استفاده از نانوذرات مواد ابعاد جديدتري به كاتاليزگر نوري اضافه كرده است. فناوري نانو باعث تغييرات ساختاري در كاتاليزگرهاي نوري¬ شده و تأثيرات اين فناوري در مورد كاتاليزگرهاي نيمه¬هادي به گونه¬اي بوده است كه هرچه اندازه ذرات كوچك¬تر باشد، چون سطح فعال كاتاليزگر بيشتر مي¬شود، اين كاتاليزگرها فعال¬تر از كاتاليزگرهايي با ذرات در اندازه توده عمل مي¬كنند به عنوان موادي كه امكان اصلاح سطح آن¬ها وجود دارد و امروزه باعث بهبود عملكرد كاتاليزگر نوري شده¬اند نقاط كوانتومي (QDs) را مي¬توان نام برد. نقاط كوانتومي (QDs ) بلورهاي نانومقياس ساخته دست بشر هستند كه توانايي انتقال الكترون¬ها را دارند. هنگامي كه نور فرابنفش به اين نانوذرات نيمه رسانا برخورد مي¬كند، مي¬توانند نورهايي با رنگ¬هاي مختلف ساطع كنند. اين نانوذرات نيمه رسانا مصنوعي كه در كامپوزيت¬ها، سلول¬هاي خورشيدي و برچسب¬هاي بيولوژيكي فلورسنت كاربرد پيدا كرده اند، در دهه 1970 به صورت تئوري مطرح شدند و نخستين باردر اوايل دهه 1980تهيه شدند. اين تركيبات انواع گوناگوني دارند يكي از پركاربردترين نقاط كوانتومي، نقاط كوانتومي كربني هستند كه شامل سه دسته نقاط كوانتومي گرافن ، كربن نانو دات و پليمردات¬ها هستند. نقاط كوانتومي كربني (CQDs) يك دسته¬ي مهم از نانوكربن¬ها مي¬باشند كه به تازگي كشف شده¬اند و شامل نانوذرات شبه كروي گسسته با اندازه كمتر از 10نانومتر هستند. اين تركيبات داراي چند ويژگي مطلوب مانند انتشار نور وابسته به اندازه و طول موج، سهولت توليد، زيست سازگاري و مواد اوليه ارزان و فراوان هستند. دليل اصلي گسترش كربن نانودات¬ها كه اخيرا توجهات بسياري را به خود جلب نموده اند، فلوئورسانس بسيار قوي آن¬ها مي¬باشد به همين دليل به آن¬ها كربن¬هاي فلوئورسنت نيز اطلاق مي¬شود. نقاط كوانتومي گرافن (GQDs ) به عنوان يك دسته منحصر به فرد از نانومواد كربن صفر بعدي در چند سال گذشته به دليل خواص فوق‌العاده الكترونيكي و فيزيكوشيميايي آن در ارتباط با محصور شدن كوانتومي و اثرات لبه، توجه زيادي را برانگيخته است. پيشرفت‌هاي اخير سيستم‌هاي تركيبي نيمه‌هادي اين نقاط براي نوركاتاليزگري ناهمگن و نورالكتروكاتاليز تحت شرايط محيطي از جمله تخريب غيرانتخابي آلاينده، توليد هيدروژن يا اكسيژن، كاهش CO2 و فوتوالكتروشيميايي قابل توجه مي¬باشد.

6/28/2021 12:00:00 AM

81805

1402/11/21

Photocatalytic properties of materials based on quantum dots

كاتاليزگر نوري، نقاط كوانتومي، مشتقات، كربن كوانتوم¬دات، گرافن كوانتوم¬دات

Photocatalyst, quantum dots, derivatives, carbon quantum dots, graphene quantum dots