فوتوتخریب آلاینده‌های زیست‌محیطی با استفاده از نیم‌رساناهای ترکیبی

آلودگی‌های زیست‌محیطی یکی از نگرانی‌های مهم بشر در قرن حاضر است. برای حذف آلاینده‌ها روش‌های متعددی همچون جذب، اکسیداسیون پیشرفته و روش‌های بیولوژیکی توسعه یافته است. در این بین، اکسیداسیون پیشرفته با بهره‌گیری از فوتوکاتالیست و نور خورشید (منبع عظیم انرژی) جزو روش‌های امیدبخش و کارامد برای حذف و تخریب آلاینده‌های خطرناک زیست‌محیطی محسوب می‌شود. هرچند تیتانیم دی‌اکسید به‌دلیل زیست‌سازگاری و پایداری خوب در برابر خوردگی نوری بعنوان فوتوکاتالیست شناخته شده در تخریب فوتوکاتالیتیکی آلاینده‌ها مطرح است و لیکن بدلیل گاف نواری پهن تنها قادر به استفاده از بخش محدودی از نور خورشید (5% کل انرژی) می‌باشد. از اینرو توسعه‌ی فوتوکاتالیست‌‌های کارامد و پایدار در مقابل خوردگی نوری با گاف نواری باریک در دستور کار گروه‌های تحقیقاتی قرار گرفته و در پروژه‌ی حاضر با سنتز نیم‌رسانای سه جزئی کادمیم- زینک- سولفید و افزودن قلع/نقره به آن نشان می‌دهیم عملکرد فوتوکاتالیتیکی نیم‌رسانا برای تخریب آلاینده‌ی رنگی متیلن‌بلو (آلاینده‌ی مدل در مطالعات فوتوتخریب) با افزودن قلع/نقره به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. آزمایشات تحت تابش استاندارد و شبیه سازی شده‌ی نور خورشید درون فوتو‌راکتور دست‌ساز انجام شد. جهت خصیصه‌یابی فوتوکاتالیست و انجام مطالعات سینتیکی از تکنیک‌های مختلف اسپکتروسکوپی (عبوری و انعکاسی)، پراش اشعه ی ایکس و تخلخل سنجی استفاده شد. مکانیسم اکسایش پیشرفته از طریق فوتو تولید زوج الکترون-حفره و ایجاد رادیکال فعال هیدروکسیل تبیین گردید.

کلیدواژه ها:

اکسیداسیون پیشرفته ، آلاینده‌های زیست محیطی ، فوتوتخریب خورشیدی ، نیم‌رساناهای ترکیبی ، فوتوکاتالیست سنتزی