33422

تهيه و شناسايي هيبريدهاي جديد ماف بر روي ماف و استفاده از آنها براي كاربردهاي محيط زيستي

دكتراي تخصصي

شيمي معدني

1398

1403/12/26

دكتر وحيد صفري فرد

-

شيمي

تخريب آلاينده‌هاي آب، به‌ويژه آنتي‌بيوتيك‌ها، نقشي اساسي در حفظ سلامت انسان و پايداري اكوسيستم‌هاي آبي در سطح جهاني ايفا مي‌كند. آلودگي آبي ناشي از آنتي‌بيوتيك‌ها تهديدات قابل توجهي را شامل ظهور باكتري‌هاي مقاوم به آنتي‌بيوتيك و اختلال در زيستبوم‌هاي آبي به همراه دارد. چارچوب‌هاي فلز-آلي (MOFs) به عنوان مواد اميدواركننده براي كاربردهاي كاتاليزگرنوري به دليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد خود شناخته مي‌شوند. در اين مطالعه، ساختارهاي هسته-پوسته UiO-66-NH2@ZIF-67 و UiO-66-NH2@ZIF-8 با استفاده از UiO-66-NH2، ZIF-67 و ZIF-8 سنتز شدند. نتايج نشان داد كه سرعت تخريب نوري تتراسايكلين (TC) با UiO-66-NH2@ZIF-67 در نور مرئي، پنج برابر بيشتر از UiO-66-NH2 خالص است. همچنين، اين ماده داراي پايداري و قابليت استفاده مجدد بالايي بود و در طول پنج چرخه، كارايي خود را حفظ كرد. كارايي حذف TC با استفاده از UiO-66-NH2@ZIF-67 در نور مرئي در 60 دقيقه به 97% رسيد. در ادامه، اين مطالعه به بررسي تخريب نوري تتراسايكلين با استفاده از NH2-MIL-101(Cr)@ZIF-67 به عنوان كاتاليزگر نوري پرداخته شد. آزمايش‌ها تحت شرايط كنترل شده در مدت واكنش 60 دقيقه و كارايي تخريب 95% انجام شد. نتايج به دست آمده نشان‌دهنده تخريب مؤثر تتراسايكلين در نور مرئي است و اهميت مواد پيشرفته كاتاليزگرنوري را در تلاش‌هاي محافظت از محيط زيست روشن مي‌سازد. اين نتايج نقش حامل‌هاي بار در تسهيل واكنش‌هاي تخريب را تبيين كرده و بر تأثير آمين‌ها در تركيب تأكيد مي‌كند كه جذب نور و انتقال الكترون را افزايش مي‌دهد و در نتيجه كارايي كاتاليزگري نوري ماده را ارتقا مي‌بخشد. اين تحقيق بر ضرورت توسعه و استفاده از كاتاليزگر هاي نوري پيشرفته براي مقابله با آلودگي‌هاي محيطي، به ويژه آلودگي‌هاي ناشي از آنتي‌بيوتيك‌ها تأكيد دارد تا سلامت انسان و ثبات زيستبوم‌ها حفظ شود.

1404/02/31

Synthesis and characterization of new MOF-on-MOF hybrids for environmental applications

3/16/2026 12:00:00 AM

The degradation of water pollution, particularly the removal of antibiotics, is of paramount importance for preserving human health and ecological integrity on a global scale. Water pollution caused by antibiotics poses significant threats, including the emergence of antibiotic-resistant bacteria and disruption of aquatic ecosystems. Metal-organic frameworks (MOFs) are recognized as promising materials for photocatalytic applications due to their unique properties. In this study, core-shell structures UiO-66-NH2@ZIF-67 and UiO-66-NH2@ZIF-8 were synthesized using UiO-66-NH2, ZIF-67, and ZIF-8. Results showed that UiO-66-NH2@ZIF-67 exhibited a photocatalytic degradation rate of tetracycline (TC) under visible light that was five times greater than that of pure UiO-66-NH2. Additionally, this material demonstrated high stability and recyclability, maintaining its efficiency over five cycles. The TC removal efficiency using UiO-66-NH2@ZIF-67 under visible light reached 97% in just 60 minutes. In this research, two MOFs with high specific surface area—one with a large energy gap and the other with the ability to absorb visible light—were combined to create the desired core-shell structure. Furthermore, this study explored the photocatalytic degradation of tetracycline using NH2-MIL-101(Cr)@ZIF-67 as a coating. Experiments were conducted under controlled conditions and a reaction time of 60 minutes with 95% TC removal efficiency. The results obtained indicate effective degradation of tetracycline under visible light irradiation and highlight the importance of advanced photocatalytic materials in environmental protection efforts. These findings elucidate the role of charge carriers in facilitating degradation reactions and emphasize the impact of amino antenna effects in the composite, which enhance light absorption and electron transfer, thereby improving the photocatalytic efficiency of the material. This research underscores the necessity of developing and utilizing advanced photocatalysts to combat environmental pollution, particularly antibiotic-related pollution, to safeguard human health and maintain ecosystem stability.

چارچوب‌هاي فلز-آلي , تتراسايكلين , محيط زيست , كاتاليزگر نوري , تخريب نوري

photodegradation , photocatalysis , Metal-Organic Framework , Environment , Tetracycline

bahar jeyhoon

Dr. Safarifard