پديدآورندگان :
عطائي خرمي مصطفي دانشگاه تهران , نورعليشاهي عميدالدين دانشگاه تهران , سهراب نژاد شبنم دانشگاه گيلان , اسدالهي آزاده دانشگاه گيلان
كليدواژه :
محيط زيست , تصفيه پساب , فرآيندهاي فوتوكاتاليستي , چارچوب‌هاي آلي-فلزي
چكيده فارسي :
امروزه با پيشرفت و گسترش صنايع و كارخانجات در سراسر جهان، آلودگي‌هاي زيست محيطي و دسترسي به منابع آب شيرين، يكي از موضوعات مهم و حياتي براي جوامع بشري محسوب مي‌شود. همچنين، افزايش چشمگير جمعيت در جهان نياز جوامع انساني را به آب بيش از گذشته كرده است و بر آلودگي منابع آبي و مشكلات زيست محيطي افزوده است. از ميان روش‌هاي گوناگوني كه براي تصفيه پساب‌ها مورد استفاده قرار گرفته شده است، دانشمندان و پژوهشگران فرآيندهاي فوتوكاتاليستي را كه زيرمجموعه‌اي از فرآيندهاي اكسايش پيشرفته مي‌باشد را به‌عنوان يكي از راه حل‌هاي مناسب، قابل‌دسترس و ارزان براي رفع مشكلات زيست‌محيطي و تصفيه پساب‌ها معرفي كرده‌اند؛ چراكه مي‌توان با استفاده از انرژي نورخورشيد كه يك منبع ارزان و در دسترس در اكثر نقاط جهان مي‌باشد، فرآيند تصفيه را انجام داد و مواد آلي سمي و خطرناك (مانند رنگ‌ها، داروها و آفت‌كش‌ها) را تخريب نمود. امروزه محققان در تلاش هستند تا بازده فرآيندهاي فوتوكتاليستي را با اصلاحاتي نظير كامپوزيت‌كردن، دوپينگ، حساس‌كردن با رنگدانه‌ها و متاليزيشن فوتوكاتاليست‌ها بهبود ببخشند و فعاليت فوتوكاتاليستي فوتوكاتاليست‌ها را از نور فرابنفش به نور مرئي گسترش دهند. چارچوب‌هاي آلي-فلزي مواد متخلخلي هستند كه داراي مساحت سطح ويژه بسيار بالايي هستند كه براي فرآيندهاي فوتوكاتاليستي، به دليل جذب بهتر آلاينده‌ها بر روي سطح فوتوكاتاليست، يك ويژگي مهم و مثبت محسوب مي‌شود. علاوه ير اين، MOFها نسبت به ساير مواد متخلخل نظير زئوليت‌ها داراي مزايايي چون قابليت طراحي و درجه انطباق بسيار بالا در ساختار، شرايط سنتز راحت‌تر و قابل‌كنترل، حفظ يكپارچگي در ساختار انعطاف‌پذيرMOFها بعد از جذب يا ترك ملكول‌هاي مهمان به داخل حفره‌ها مي‌باشند. همچنين، وجود حفره‌هاي تنظيم‌پذير، يك جنبه ساختاري منحصر به فرد درMOFها مي‌باشد. علاوه بر اين، MOFها مي‌تواند خاصيت فوتوكاتاليستي داشته باشد و در تخريب فوتوكاتاليستي مورد استفاده قرار گيرند. با توجه به ويژگي‌هاي خاص و پتانسيل‌هاي موجود در MOFها، مي‌توان آينده‌اي بسيار روشن براي استفاده از اين مواد متخلخل در فرآيندهاي فوتوكاتاليستي پيش‌بيني كرد.
چكيده لاتين :
Nowadays, with the progress and expansion of industries and factories worldwide, environmental pollution and access to fresh-water resources are considered among the most vital issues for human societies. Also, the significant global growth in population has raised the need of human communities for fresh-water more than before and has added to the pollution of water resources and environmental problems. Among the various methods that have been employed for wastewater treatment, scientists and researchers have introduced photocatalytic processes, which are a subset of advanced oxidation processes, as one of the appropriate, accessible, and affordable solutions for solving environmental problems and wastewater treatment; Since, it is possible to use sunlight energy, which is a cheap and available source in most parts of the world, to perform the purification process and degrade toxic and hazardous organic contaminants (such as dyes, drugs, and pesticides). These days, researchers are trying to enhance the efficiency of photocatalytic processes with some modifications like compositing, doping, sensitizing with dyes, and metallization of photocatalysts and to extend the photocatalytic activity of photocatalysts from ultraviolet light to visible light. Metal-organic frameworks are porous materials with a high specific surface area, which is an essential and positive feature for photocatalytic processes due to the better absorption of pollutants on the photocatalyst surface. Furthermore, compared to other porous materials such as zeolites, MOFs have advantages, for instance, the ability to design and a very high degree of adaptability in the structure, more effortless and controllable synthesis conditions, maintaining the integrity of the flexible structure of MOFs after absorbing or leaving guest molecules into the cavities. Also, the presence of adjustable cavities is a unique structural aspect of MOFs. Moreover, MOFs can have photocatalytic properties and be used lonely in photocatalytic degradation. Regarding the specific properties and potentials of MOFs, a promising future can be predicted for the use of these porous materials in photocatalytic processes.
