مروری بر فرآیندهای فوتوکاتالیستی جهت تصفیه پساب با استفاده از چارچوبهای آلی-فلزی

امروزه با پیشرفت و گسترش صنایع و کارخانجات در سراسر جهان، آلودگیهای زیست محیطی و دسترسی به منابع آب شیرین، یکی از موضوعات مهم و حیاتی برای جوامع بشری محسوب میشود. همچنین، افزایش چشمگیر جمعیت در جهان نیاز جوامع انسانی را به آب بیش از گذشته کرده است و بر آلودگی منابع آبی و مشکلات زیست محیطی افزوده است. از میان روشهای گوناگونی که برای تصفیه پساب ها مورد استفاده قرار گرفته شده است، دانشمندان و پژوهشگران فرآیندهای فوتوکاتالیستی را که زیرمجموعه ای از فرآیندهای اکسایش پیشرفته میباشد را به عنوان یکی از راه حل های مناسب، قابل دسترس و ارزان برای رفع مشکلات زیست محیطی و تصفیه پسابها معرفی کرده اند؛ چراکه میتوان با استفاده از انرژی نورخورشید که یک منبع ارزان و در دسترس در اکثر نقاط جهان میباشد، فرآیند تصفیه را انجام داد و مواد آلی سمی و خطرناک (مانند رنگها، داروها و آفتکش ها) را تخریب نمود. امروزه محققان در تلاش هستند تا بازده فرآیندهای فوتوکتالیستی را با اصلاحاتی نظیر کامپوزیت کردن، دوپینگ، حساسکردن با رنگدانه ها و متالیزیشن فوتوکاتالیستها بهبود ببخشند و فعالیت فوتوکاتالیستی فوتوکاتالیستها را از نور فرابنفش به نور مرئی گسترش دهند. چارچوبهای آلی -فلزی مواد متخلخلی هستند که دارای مساحت سطح ویژه بسیار بالایی هستند که برای فرآیندهای فوتوکاتالیستی، به دلیل جذب بهتر آلاینده ها بر روی سطح فوتوکاتالیست، یک ویژگی مهم و مثبت محسوب میشود. علاوه یر این، MOFها نسبت به سایر مواد متخلخل نظیر زئولیتها دارای مزایایی چون قابلیت طراحی و درجه انطباق بسیار بالا در ساختار، شرایط سنتز راحتتر و قابل کنترل، حفظ یکپارچگی در ساختار انعطاف پذیرMOFها بعد از جذب یا ترک ملکولهای مهمان به داخل حفره ها میباشند. همچنین، وجود حفره های تنظیم پذیر، یک جنبه ساختاری منحصر به فرد درMOFها می باشد. علاوه بر این، MOFها میتواند خاصیت فوتوکاتالیستی داشته باشد و در تخریب فوتوکاتالیستی مورد استفاده قرار گیرند . با توجه به ویژگیهای خاص و پتانسیلهای موجود در MOFها، میتوان آیندهای بسیار روشن برای استفاده از این مواد متخلخل در فرآیندهای فوتوکاتالیستی پیش بینی کرد.

Keywords:

محیط زیست , تصفیه پساب , فرآیندهای فوتوکاتالیستی , چارچوبهای آلی-فلزی.