سنتز کوچکترین ذرات برای تشخیص یون های فلزات سنگین در آب
ابزار اپل: شیمیدان ها کوچکترین ذرات در اندازه نانومتری را برای تشخیص یون های فلزات سنگین در آب سنتز کردند.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه اینترنتی ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران دانشگاه سنت پترزبورگ»، دانشگاه «علوم و فناوری سیریوس» و دانشگاه «آکادمیک سنت پترزبورگ» کوچکترین چارچوب های آلی فلزی را در اندازه نانو برای تشخیص یون های فلزات سنگین در آب سنتز کرده اند.
پلیمرهای آلی فلزی یا چارچوب های آلی فلزی (MOFs)، بلورهایی هستند که از یون های فلزی تشکیل شده اند که توسط مولکول های آلی، یعنی پیوندهای آلی، به هم متصل شده اند.
غلظت های مختلفی از یون های فلزی و پیوندهای آلی را می توان برای سنتز مواد با ساختار و خواص مختلف استفاده نمود. MOF ها به شکل گسترده برای طراحی سنسورهای الکتروشیمیایی بعنوان کاتالیزور واکنش در صنایع شیمیایی استفاده می شوند.
برخی چارچوب های آلی فلزی، MOF های درخشان هستند. آنها نور ناشی از اشعه ماوراء بنفش یا میدان الکترومغناطیسی را ساطع می کنند. MOF های درخشان بطور فعال بعنوان اجزای LED و ادوات شب تاب استفاده می شوند. علاوه بر این، از آنها در تشخیص سرطان نیز استفاده می شود. MOFهای نورانی نیز بعنوان سنسورهای نوررسان برای آلاینده ها استفاده می شوند.
شیمیدانان دانشگاه سنت پترزبورگ کوچکترین بلورها در اندازه نانو را با بهره گیری از روش شیمیایی مرطوب با کمک فراصوت سنتز کردند. آنها با اختلاط آهسته محلول های آبی ترفتالات سدیم و کلرید یوروپیوم با بهره گیری از روش شیمیایی مرطوب با کمک فراصوت، که به شکل یک جامد چندبلوری رسوب می کنند، سنتز شدند.
فراصوت اختلاط بهتر محلول را تضمین کرده، رشد ذرات را کند و از تجمع ریزذرات جلوگیری کرده و منجر به تشکیل ذرات بسیار کوچک منفرد شد.
دانشمندان ذرات با اندازه های مختلف را سنتز کردند. اندازه متوسط ذرات می تواند از ۸ نانومتر تا صدها میکرومتر باشد. امروزه، نانوذرات چارچوب آلی فلزی تتراهیدرات تترفتالات (Eu۲bdc۳·۴H۲O) یوروپیوم (III)، کوچک ترین بلورهای MOF مبتنی بر خاک های کمیاب در اندازه نانو هستند.
«آندری مرشچنکو» سرپرست این تحقیق و دانشیار گروه شیمی لیزری در دانشگاه سنت پترزبورگ می گوید: «ما انتظار نداشتیم که کاهش دو برابری در غلظت معرف ها منجر به کاهش اندازه شود. احتمالاً، این اثر ممکنست ناشی از کمپلکس ۱: ۱ یوروپیوم-ترفتالات باشد. این کار می تواند روند رشد ذرات را تسریع کند. قبل از این، پژوهشگران می توانستند ذرات ترفتالات با ابعادی در حد ۴۰ نانومتر یا حتی بیشتر، سنتز کنند. ما موفق به سنتز ذرات با اندازه پنج برابر کوچکتر شدیم.»
با استفاده از این روش می توان نانوذرات را با کمک سایر MOFها سنتز کرد. آزمایش ها همین طور خاموش شدن انتخابی لومینسانس توسط یون های فلزات سنگین را گزارش کردند. در نتیجه، نانوذرات سنتز شده می توانند بعنوان سنسور برای تشخیص یون های فلزات سنگین در آب استفاده شوند.
این کشف پتانسیل ایجاد سنسورهای کارآمد برای نظارت بر یون های فلزات سنگین در آب شرب را دارد. MOF های درخشان ما محدودیت های قابل توجهی کمتری برای تشخیص یون های فلزات سنگین نشان می دهند. ویکتور نوسف، یکی از نویسندگان مقاله و دانشجوی رشته شیمی در دانشگاه سنت پترزبورگ، اظهار داشت: «این امر اندازه گیری دقیق تر آلاینده ها در آب حتی در غلظت های خیلی کم را تضمین می نماید.»
نانوذرات گزارش شده همین طور می توانند بعنوان سنسورهای درخشان برای تشخیص یون های Cu۲+، Cr۳+ و Fe۳+ در آب استفاده شوند.
نتایج آزمایش ها و توصیف خواص بلورها در مجله Nanomaterials انتشار یافته است.
منبع: ابزار اپل
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب