فراخوانی ...

حسگرهای انتخاب گر جدید ترین دستاورد محققان ایرانی

نسخه چاپی RSS
  • شنبه 15 شهریور 1393 ساعت 14:31
    حسگرهای انتخاب گر جدید ترین دستاورد محققان ایرانی 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.

    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.



    علم و فناوری| علمی
    نام منبع: باشگاه خبرنگاران
    شماره مطلب: 1376
    دفعات دیده شده: 2487 | آخرین مشاهده: 8 ساعت پیش
مرتبط
  • ساخت حسگری با الهام از نورتابی کرم شب تاب توسط محققان کشور
    پژوهشگران دانشگاه های مراغه و تبریز با استفاده از واکنش های نورتابی شیمیایی موفق به ساخت نانوحسگر هایی برای اندازه گیری مواد آلاینده موجود در پساب های صنعتی شدند.
    خبر | فنی و حرفه ای | چهارشنبه 29 خرداد 1392
  • گامی بزرگ در ساخت قطعات ابررسانا در دمای بالا
    محققان دانشگاه علوم پایه زنجان، مدلی را ارئه نموده اند که مستقل از نوع ماده، امکان تشکیل خاصیت ابررسانایی در دمای بالا را بیان می کند.
    علم و فناوری | علمی | شنبه 30 فروردین 1393
  • پلاستیک منبع جدید انرژی
    محققان با تولید پوشش های پلاستیکی جاذب نور خورشید اقدام به صرفه جویی و جذب انرژی کردند.   پژوهشگران استرالیایی با استفاده از میکروسکوپ های نانو و دانش فرآوری سلول های خورشیدی با تولید سلول های خورشیدی با جنس پلاستیک روی آورند که در پوشش های مختلف به کار گرفته می شود. …
    علم و فناوری | علمی | یکشنبه 31 شهریور 1392
  • کامیون های یخچال دار خورشیدی
    محققان موفق به ساخت کامیون های یخچال دار با سلولهای خورشیدی شدند.محققان آزمایشگاه ملی ایالات متحده با طراحی و ساخت سلول های خورشیدی منعطف که قابلیت نصب بر روی کامیون ها را دارد، نسبت به ساخت کامیون های یخچال دار خورشیدی اقدام نمودند.کاهش آلودگی های زیست محیطی، کاهش گازهای …
    علم و فناوری | فنی و حرفه ای | چهارشنبه 6 شهریور 1392
  • تولید حلال های سبز برای تصفیه گاز طبیعی
    محققان پژوهشگاه صنعت نفت به دانش فنی تولید حلال های سبز و دوستدار طبیعت برای تصفیه گاز طبیعی دست یافتند که استفاده از آن در پتروشیمی ها علاوه بر کاهش خوردگی موجب کاهش مصرف سوخت می شود.
    گزارش | مهندسی | پنج‌شنبه 30 خرداد 1392