به گزارش گروه علمی و دانشگاهی خبرگزاری فارس به نقل از دانشگاه الزهرا (س)، سحر روحانی دانشجوی دکتری شیمی آلی ، تحت راهنمایی 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 فوتوکاتالیستی موثر برای انجام واکنش های آلی در حضور نور مرئی ارائه کنند.
در سال های اخیر، استفاده از فوتوکاتالیست¬ها به¬منظور انجام واکنش¬های اکسایش-کاهش با بهره گیری از انرژی نور (به عنوان یک منبع تجدید پذیر و بی پایان) برای انجام واکنش های شیمیایی توجه ویژه ای را به خود جلب کرده است؛ زیرا همواره تبدیل مواد آلی کم ارزش به ساختارهای ارزشمند یکی از جاذبه های بزرگ در علم شیمی بوده است. در این راستا، می توان با طراحی و سنتز فتوکاتالیست ها با ساختارهای مهندسی شده و ایجاد معماری های نوین و هدفمند با رویکرد فنآوری نانو، بازده و عملکرد این نیمه رساناها را به طور چشم گیری بهبود بخشید. برای این منظور، تیم تحقیقاتی ما در یک همکاری تیمی توانست معماری چین خورده زرده-پوسته (Yolk-Shell) تیتانیوم دی اکسید پوشیده شده با ذرات هسته-پوسته (Core-Shell) طلا/پالادیم را با استفاده از روش های سولوترمال، اچینگ کنترل شده و هیدروژناسیون در دمای بالا جهت انجام واکنش کوپلینگ سوزوکی در حضور نور مرئی طراحی و ارائه نماید. 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 می شود. حضور گونه های Ti۳+ روی سطح TiO۲، با کاهش باند گپ باعث سرعت بخشیدن به جداسازی الکترون-حفره و در نتیجه افزایش فعالیت ساختار در محدوده نور مریی می شود. 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 واکنش های آلی مورد نظر می‌باشد.
استراتژی های پیشنهاد شده در طراحی این فوتوکاتالیست، منجر به فعالیت چشم¬گیر جهت انجام واکنش جفت شدن کربن-کربن با TOF بالا در محدوده¬ی نور مرئی گردید. نتایج این کار می¬تواند دیدگاه جدیدی برای طراحی نانومعماری-های پیشرفته با خواص بهبود یافته جهت انجام دیگر فرایندهای فوتوکاتالیستی به¬وجود آورد.
نتایج این کار تحقیقاتی که تحت یک همکاری بین المللی انجام شده است، در مجله معتبر Catalysis Science & technology با ضریب تأثیر ۷۲۶/۵ به چاپ رسیده است.
انتهای پیام/
