حسگر های انتخابگر، جدیدترین دستاورد محققان ایرانی

حسگر های انتخابگر، جدیدترین دستاورد محققان ایرانی

دانشمند/ پژوهشگران دانشگاه شیراز با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتمی و عامل دار کردن نوعی گرافن، موفق به افزایش حساسیت و واکنش پذیری این نانوساختارها برای شناسایی گاز سمی اکسید نیتروژن به صورت انتخاب پذیر شدند.
محققان با روش ارائه شده به وسیله ی این محققان، روشی جدید برای طراحی حسگرهای گازهای سمی و آلاینده های محیط زیست با بازده بالا است.

گازهای سمی از دسته ی اکسید نیتروژن (NOx) به عنوان یکی از خطرناک ترین عوامل آلودگی هوا به شمار می روند. این ترکیبات تشکیل دهنده ی اصلی ازون و باران های اسیدی هستند. امروزه استفاده از نانوساختارها برای شناسایی آلاینده های زیست محیطی، روشی جدید و با بازده بالا به شمار می رود. با توجه به نوظهور بودن گرافن، استفاده از این نانوساختار در کاربردهای مربوط به شناسایی آلاینده ها، موضوعی بسیار جدید و جالب برای گروه های تحقیقاتی مختلف بوده است.

در این بین استفاده از نانوورقه ی گرافن، (Graphene Nanoflake (GNF)) برای شناسایی گازهای آلاینده نسبت به گرافن و نانوریبون های گرافنی کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است.
در این تحقیق با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتمی، نقش نوعی از نانوساختار بر پایه گرافن (GNF) به عنوان حسگر برای شناسایی دسته ای از گازهای آلاینده (اکسید نیتروژن) در حضور گازهای غیرسمی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که از میان GNF خالص، جانشین شده ی شیمیایی و عامل دارشده، ساختارهای عامل دار شده به ویژه به وسیله ی گروه کربوکسیل، باعث بیشترین افزایش در حساسیت و واکنش پذیری GNF نسبت به گاز اکسید نیتروژن می شود. در واقع GNF عامل دار شده با گروه کربوکسیل، ابزاری مناسب به عنوان حسگر برای شناسایی انتخاب پذیر گاز اکسید نیتروژن در حضور منوکسید کربن، اکسیژن و نیتروژن است.

اکبر امیدوار، دانشجوی دکتری رشته شیمی فیزیک دانشگاه شیراز، در مورد این تحقیقات گفت: « اساس کار حسگرهای مبتنی بر نانوساختارها، تغییرات گاف انرژی (band gap) پس از برهمکنش با گاز است. در واقع پس از جذب گاز بر روی نانوساختارها، با توجه به میزان انتقال بار و همچنین قدرت برهمکنش بین آن ها، خواص الکترونی نانوساختار دستخوش تغییر شده و درنتیجه گاف انرژی آن تغییر می کند. حال با قرار دادن نانوساختار مورد نظر در یک مدار الکتریکی، به محض جذب گاز بر روی آن، تغییر گاف انرژی باعث تولید سیگنال الکتریکی می شود که از طریق آن می توان به حضور گاز پی برد. بنابراین برای چنین مطالعاتی، محاسبه گاف انرژی اهمیت فراوان دارد. بر همین اساس خواصی همچون انرژی بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) ، انرژی پایین ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (LUMO) و اختلاف بین انرژی آن ها و همچنین انرژی جذب گاز بر روی GNF مورد محاسبه قرار گرفته است.

شایان ذکر است که در این تحقیق که در راستای رساله دکتری آقای امیدوار صورت گرفته است، اثر گروه های عاملی الکترون کشنده در عامل دار کردن GNF برای بهبود خاصیت حسگری در برابر گازهای آلاینده مورد مطالعه قرار گرفته است که به گفته ی امیدوار در ادامه پروژه، اثر گروهای عاملی الکترون دهنده نیز مورد مطالعه قرار گرفته و در آینده ای نزدیک نتایج مربوط به آن منتشر خواهد شد.

[ منبع این خبر سایت خبر ایرونی می باشد، برای مشاهده متن اصلی خبر می توانید روی این قسمت کلیک کنید ]

برای نمایش تمام اخبار مرتبط با عنوان «حسگر های انتخابگر، جدیدترین دستاورد محققان ایرانی» اینجا کلیک کنید. شفاف سازی:
خبر فوق در سایت خبر ایرونی منتشر شده و صرفا در این سایت بازنشر شده است. چنانچه به خبر فوق اعتراض دارید برای حذف آن روی این قسمت کلیک کنید.

نکته: با توجه به جمع آوری خودکار مطالب از سطح وب در صورت مشاهده هرگونه تخلف و یا اخبار غیر مجاز و یا اعتراض به انتشار مطالب سایت ها با ایمیل khabargroup.info@gmail.com در تماس باشید

تبلیغات





جدیدترین اخبار منتشر شده

تبلیغات