ابداع کاتالیست دودخوار با نانوذرات گرافن

به گزارش اخبار ساختمان، اگرچه دی‌اکسیدکربن تقریبا تمام سرفصل‌های خبری را در مورد آلودگی هوا به خود اختصاص می‌دهد، اما این گاز تنها عامل بروز آلودگی نیست. اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ترکیبات آلی فرار که از اگزوز خودروها و فرآیندهای صنعتی منتشر می‌شوند، هرکدام به نوبه خود تشدید دود، آلودگی و مضرات ناشی از آن برای سلامت انسان را به همراه دارند.

محققان در سال‌های اخیر آزمایشات فراوانی را در مورد نقش نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم (یا تیتانیا) در از بین بردن این نوع از آلودگی هوا انجام داده‌اند. تیتانیا یک فوتوکاتالیست است به این معنا که به محض فعال شدن توسط نور، آلاینده‌ها را تجزیه می‌کند. این روش پیش‌تر در سیمان‌هایی که هوا را تصفیه می‌کنند، صفحات آلومینیومی ساختمانی و فیلترهای آب نیز به کار گرفته شده است.

در آزمایشات پیشین، سطوح آغشته به تیتانیا تا ۴۵ درصد در تبدیل اکسیدهای نیترات در جو به نیترات بی‌خطر موفق بودند. حال پژوهشگران در تحقیقی جدید با استفاده از گرافن، این قابلیت را تا ۷۰ درصد افزایش دادند.

محققان در این پژوهش از روش لایه‌برداری فاز مایع برای جدا کردن لایه‌های گرافن از ماده پایه گرافیت استفاده کردند و با ایجاد تغییری جزئی در فرآیند معمول، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم را نیز به این ترکیب افزودند. این کار به آن‌ها اجازه داد تا یک نانوکامپوزیت گرافن-تیتانیایی جدید بسازند.

با آغشته کردن سطوح خیابان‌ها، پیاده‌روها و نمای ساختمان‌ها به این ماده می‌توان به تمیز کردن هوا کمک کرد. این کاتالیست با نور خورشید فعال می‌شود و نیترات حاصل از این فرآیند کاملا بی خطر بوده و از طریق باد و باران شسته می‌شود.

با وجود امیدوارکننده بودن نتایج اولیه، مهندسین طراح این کاتالیست براین باورند که تجاری‌سازی این محصول نیاز به کار و پژوهش بیشتر دارد. یکی از موانع موجود در این راه دشواری‌ در تولید عمده گرافن است که گروهی از دانشمندان به دنبال راهی برای رفع آن هستند.

ایرنا