مسائل مربوط به محیط ‌زیست و منابع انرژی دو چالش عمده‌ی قرن حاضر بوده و از بزرگ‌ترین نگرانی بشر محسوب می‌شوند. با توجه به هشدارهای زیست‌محیطی در خصوص لزوم توجه به عوامل آلاینده‌ی محیط ‌زیست و اثر منفی  آن‌ها بر سلامت انسان، تلاش برای ارائه‌ی روش‌های کارآمد جهت زدودن آلاینده‌ها از محیط ‌زیست در سال­های اخیر افزایش ‌یافته و از سوی دیگر، با توجه به آلایندگی زیست‌محیطی سوخت‌های فسیلی، تلاش برای استفاده از منابع انرژی پاک، پایدار و تجدیدپذیر در سال‌های اخیر به اوج خود رسیده‌است.

دکتر تینا حریفی، پژوهشگر دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، با بیان این مطلب که ارائه‌ی روش‌هایی که هم‌زمان قادر به حذف آلاینده‌های آلی و تولید سوخت‌های گازی باشد همواره مورد توجه محققان بوده‌است، افزود: «در طرح حاضر تلاش کردیم تا با تثبیت نانوذراتی با خاصیت فتوکاتالیستی/مغناطیسی بر روی یک پارچه‌ی پلی‌استری، با حذف خورشیدی آلاینده‌های آلی از آب، گازهای کاربردی از قبیل متان، دی‌اکسید کربن و مقداری هیدروژن تولید کنیم.»

حریفی ادامه داد:‌ «در این طرح، از پارچه به‌عنوان یک بستر انعطاف‌پذیر جهت تثبیت نانوذرات استفاده شده‌است، بنابراین نیاز به طراحی راکتور با شکل خاص از بین می‌رود که موجب کاهش هزینه‌ی فرایند می‌شود. از سوی دیگر، نانوذرات مورد استفاده در این طرح، گاز متان بیشتری را در مقایسه با نانوذرات استفاده شده در پژوهش‌های مشابه تولید می‌کنند.»

نانوکامپوزیت سه‌جزئی

وی تصریح کرد: «نانوذراتی که در پژوهش حاضر بر روی پارچه‌ی سنتزشده، نانوکامپوزیت سه‌جزئی هستند. نانوذرات فتوکاتالیستی دی‌اکسید تیتانیوم با دریافت نور خورشید آلاینده‌های آلی را تجزیه کرده و گاز تولید می‌کنند. حضور نقره در ساختار نانوکامپوزیت فعالیت نانوذرات فتوکاتالیستی را افزایش داده و حضور نانوذرات ‌اکسید آهن نیز علاوه بر بهبود فعالیت فتوکاتالیستی به این نانوکامپوزیت خاصیت مغناطیسی می‌بخشد. خاصیت مغناطیسی این امکان را می‌دهد که بتوان نانوذرات را به‌آسانی از پساب جدا کرد و نگرانی‌های زیست‌محیطی ثانویه‌ای را ایجاد نخواهد کرد.»

به گفته‌ی این محقق، در این پژوهش آزمایشگاهی نانوکامپوزیت TiO2/Ag/Fe3O4 به‌صورت درجا برروی منسوج پلی استری سنتز شده‌است. پس از انجام آزمون‌های مشخصه‌یابی، عملکرد این منسوج در حذف ترکیب آلی استیک اسید و تولید گازهای متان، دی‌اکسید کربن و هیدروژن ارزیابی شده و در نهایت با عملکرد منسوج حاوی TiO2 مقایسه شده‌است. نتایج بیانگر افزایش ۳۶ و ۷۶ برابری تولید گاز دی‌اکسید کربن و متان در حضور نانوکامپوزیت در مقایسه با نانوذرات TiO2 است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور مجید منتظر و دکتر تینا حریفی- به ترتیب عضو هیأت علمی و پژوهشگر دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر- است. پروفسور باهنمن و دکتر دیلر از دانشگاه هانوفر کشور آلمان نیز در انجام این طرح همکاری داشته‌اند. نتایج این کار در مجله‌ی ‌ Journal of Cleaner Production با ضریب تأثیر ۵٫۶۵۱ (جلد ۱۹۶، سال ۲۰۱۸، صفحات ۶۸۸ تا ۶۹۷) منتشر شده‌است.

منبع : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652618316809