کاربرد نانوذرات ZnO تعبیه شده در هیدروژل های کیتوسان برای بهبود تصفیه فتوکاتالیستی پساب

آلودگی آب ناشی از مواد شیمیایی مقاوم مانند رنگ ها، آنتی بیوتیک ها و آفت کش ها یکی از چالش های جدی زیست محیطی در سراسر جهان است. روش های تصفیه سنتی غالبا به دلیل ناکارآمدی در حذف کامل این آلاینده ها، با محدودیت های بسیاری مواجه هستند. در این میان، فوتوکاتالیست ها به عنوان یکی از راهکارهای نوآورانه و کارآمد برای تخریب آلاینده های آلی و مقاوم، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. از میان فوتوکاتالیست های مختلف، اکسید روی (ZnO) و دی اکسید تیتانیوم (TiO₂) به دلیل خواص برجسته نوری، شیمیایی و کاتالیستی خود، بیشترین کاربرد را دارند. بااین حال، ZnO با محدودیت هایی مانند بازده پایین جذب نور مرئی، بازترکیب سریع جفت الکترون-حفره و پایداری ضعیف روبه رو است. این پژوهش به بررسی روش های مختلف سنتز و دوپینگ ZnO پرداخته تا عملکرد فوتوکاتالیستی آن بهبود یافته و حساسیت آن به نور مرئی افزایش یابد. در ادامه، استفاده از هیدروژل های مبتنی بر کیتوسان به عنوان بستری نوآورانه و زیست سازگار برای رفع این محدودیت ها پیشنهاد شده است. این هیدروژل ها، با ویژگی هایی نظیر ظرفیت بالای جذب آلاینده ها، زیست سازگاری و بهبود پایداری، تاثیر قابل توجهی بر کارایی ZnO دارند. نتایج نشان می دهد که ترکیب ZnO با هیدروژل های کیتوسان می تواند به کاهش آلودگی های زیست محیطی و تصفیه موثر آب منجر شود و راهکاری پایدار و عملی برای تصفیه آب صنعتی و شهری ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

تصفیه فتوکاتالیستی ، آلودگی های آب ، نانوذرات اکسید روی ، دوپینگ ، هیدروژل کیتوسان ، بهبود عملکرد