حسگر انتخابی بر پایه چارچوب های آلی کووالانسی پلی آمید برای جذب و شناسایی گازهای سرطان زا در فاز آبی با کمک شبیه سازی مولکولی

انتشار آلاینده های گازی سمی مانند نیتروژن دی اکسید(NO₂)، نیتروژن تری فلورید(NF_₃) و هیدرازین(N₂H₄) به محیط زیست، به ویژه منابع آبی، از چالش های زیست محیطی جدی و رو به گسترش به شمار می رود. در این مطالعه، از چارچوب های آلی کووالانسی(COFs) به عنوان جاذب های هوشمند با قابلیت تنظیم ساختاری و خواص لومینسانس ذاتی، برای شناسایی، جذب و حذف این سه آلاینده گازی از فاز آبی استفاده شده است. با طراحی هدفمند پیوندهای ایمنی و بهره گیری از شبیه سازی دینامیک مولکولی(MD)، نحوه ی برهم کنش گازهای مورد نظر با دیواره های منافذ COFs مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج شبیه سازی ها نشان داد که انرژی های برهم کنش میان COFs و آلاینده ها به ترتیب برای NF₃، N₂H₄ و NO₂ برابر با ۴۷۹/۵۱-، ۵۷/۱۰- و ۱۰/۷۹ کیلوژول بر مول است، که نشان دهنده ی تعامل قوی تر COFs با مولکول NF₃ می باشد. این یافته ها نقش کلیدی طراحی ساختار COFsها را در بهینه سازی عملکرد آن ها برای جذب انتخابی و حسگری گازهای سمی تایید می کند. در نهایت، این چارچوب ها می توانند به عنوان گزینه ای نویدبخش در توسعه ی فناوری های پاک سازی و پایش محیط زیست مطرح شوند.

کلیدواژه ها:

آلاینده های گازی سمی ، نیتروژن دی اکسید(NO₂) ، نیتروژن تری فلورید(NF₃) ، هیدرازین(N₂H₄) ، شبیه سازی دینامیک مولکولی(MD).