ارائه نانوذرات مودار برای انجام واکنش‌های آلی در حضور نور مرئی

به گزارش ایسنا، سحر روحانی دانشجوی دکتری شیمی آلی، تحت راهنمایی دکتر قدسی محمدی زیارانی عضو هیات علمی گروه شیمی دانشگاه الزهرا (س) در همکاری با محققانی از دانشگاه تهران و دانشگاه ژنو سوییس توانستند با مهندسی معماری پیشرفته در مقیاس نانو، نانوذرات مودار زرده-پوسته تیتانیوم دی اکسید سیاه پوشیده شده با فلزات گران-بهای طلا / پالادیم را به عنوان فتوکاتالیستی موثر برای انجام واکنش‌های آلی در حضور نور مرئی ارائه کنند.

در سال‌های اخیر، استفاده از فتوکاتالیست‌ها به‌منظور انجام واکنش‌های اکسایش-کاهش با بهره‌گیری از انرژی نور (به عنوان یک منبع تجدیدپذیر و بی‌پایان) برای انجام واکنش‌های شیمیایی توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده است؛ زیرا همواره تبدیل مواد آلی کم‌ارزش به ساختارهای ارزشمند یکی از جاذبه‌های بزرگ در علم شیمی بوده است. در این راستا می‌توان با طراحی و سنتز فتوکاتالیست‌ها با ساختارهای مهندسی شده و ایجاد معماری‌های نوین و هدفمند با رویکرد فناوری نانو، بازده و عملکرد این نیمه‌رساناها را به طور چشم‌گیری بهبود بخشید.

برای این منظور، تیم تحقیقاتی مذکور توانست معماری چین خورده زرده-پوسته (Yolk-Shell) تیتانیوم دی‌اکسید پوشیده شده با ذرات هسته-پوسته (Core-Shell) طلا/پالادیم را با استفاده از روش‌های سولوترمال، اچینگ کنترل شده و هیدروژناسیون در دمای بالا جهت انجام واکنش کوپلینگ سوزوکی در حضور نور مرئی طراحی و ارائه کند.

در این ساختار سطح موثر بالای ناشی از سطوح چین خورده و فضای خالی بین زرده و پوسته، باعث افزایش جذب و انعکاس متعدد نور می‌شود. حضور گونه‌های Ti۳+ روی سطح TiO۲، با کاهش باند گپ باعث سرعت بخشیدن به جداسازی الکترون-حفره و در نتیجه افزایش فعالیت ساختار در محدوده نور مرئی می‌شود. همچنین وجود نانوذرات طلا / پالادیم بر روی سطح ساختار باعث ایجاد اثر پلاسمونیک در حضور نور شده که نتیجه تمام این موارد جذب حداکثری نور و تسهیل فرایند انتقال الکترون برای انجام واکنش‌های آلی مورد نظر است.

استراتژی‌های پیشنهاد شده در طراحی این فتوکاتالیست، منجر به فعالیت چشم‌گیر جهت انجام واکنش جفت شدن کربن-کربن با TOF بالا در محدوده نور مرئی شد.

نتایج این کار می‌تواند دیدگاه جدیدی برای طراحی نانومعماری‌های پیشرفته با خواص بهبود یافته جهت انجام دیگر فرایندهای فتوکاتالیستی به‌وجود آورد.

بر اساس اعلام روابط عمومی دانشگاه الزهرا، نتایج این کار تحقیقاتی که تحت یک همکاری بین‌المللی انجام شده است، در مجله معتبر Catalysis Science technology به چاپ رسیده است.

انتهای پیام

اخبار
استارتاپ‌ها و شرکت‌های دانش‌بنیان؛ کلید پیشرفت کشور در حوزه هوش مصنوعی

به گزارش ایسنا،“هوش مصنوعی” در قرن ۲۱ رکن مهمی از زندگی بشر شد. به زندگی خود بنگرید، در وسایل مختلف از هوش مصنوعی استفاده شده و تمام اجزای زندگی ما به مکانی برای استفاده از هوش مصنوعی بدل شده است. هر کدام از بخش‌های علم امروز از کاوشگران اعماق دریا …

اخبار
جزئیات نخستین قرارداد "نفت در برابر اجرای پروژه"

به گزارش ایسنا، آمارها می‌گویند ۱۲۳ واحد نیروگاهی حرارتی در ایران وجود دارد که از این تعداد، ۴۲ واحد دولتی، ۶۰ واحد خصوصی و ۲۱ واحد در اختیار صنایع بزرگ هستند. علاوه بر این، ۸۱ هزار مگاوات ظرفیت منصوبه نیروگاه‌هاست که از این میزان ۶۴ هزار مگاوات نیروگاه حرارتی و …

اخبار
سولماز عباسی: رکوردها خوب نباشد بانوان به جهانی نمی‌روند/ وضعیت قایق و پاروها افتضاح است!

سولماز عباسی در گفت و گو با ایسنا درباره شرایط ملی‌پوشان رویینگ قایقرانی ایران بیان کرد: سه ماه تا مسابقات قهرمانی آسیا بزرگسالان و چهارماه و نیم تا قهرمانی جوانان آسیا باقی مانده است و ورزشکاران با انگیزه خوبی پیش می‌روند. مسابقات بزرگسالان آسیا فرصت خوبی است تا ملی‌پوشان قبل …