«ماده جدیدی که با نور خورشید هوای آلوده را تصفیه می‌کند!»

طراحی ترکیب جدید برای حذف اکسیدهای نیتروژن

موسسه شیمی برای انرژی و محیط زیست (IQUEMA) یک ترکیب جدید طراحی کرده است که به حذف اکسیدهای نیتروژن کمک می‌کند. این اقدام گامی به سوی توسعه سیستمی برای تصفیه هوای واقعی به شمار می‌رود. اکسیدهای نیتروژن (NOx) گروهی از گازها هستند که شامل نیتروژن مونوکسید و دی‌اکسید نیتروژن می‌شوند. این گازها عمدتاً از سوختن سوخت‌های فسیلی تولید می‌شوند. به دلیل اثرات مضر آن‌ها بر سلامت انسان و محیط زیست، در سال‌های اخیر توجه جامعه علمی به این گازها جلب شده است.

توسعه ماده‌ای فوتوکاتالیستی

یک تیم تحقیقاتی در موسسه شیمی برای انرژی و محیط زیست (IQUEMA) وابسته به دانشگاه کوردوبا، ماده‌ای فوتوکاتالیستی توسعه داده است که قادر به کاهش مؤثر این گازها است. این ماده نتایجی مشابه با دیگر مواد توسعه‌یافته تا به امروز به دست آورده است، اما به روش اقتصادی‌تر و پایدارتری.

فوتوکاتالیست و نقش نور در پاکسازی شهرها

برخی از واکنش‌های شیمیایی می‌توانند در حضور نور تسهیل یا تسریع شوند. در مورد اکسیدهای نیتروژن، انرژی نوری در حضور ماده‌ای که به عنوان کاتالیزور عمل می‌کند، امکان اکسیداسیون اکسیدهای نیتروژن موجود در جو را فراهم می‌آورد و آن‌ها را به نیترات‌ها و نیتریت‌ها تبدیل می‌کند.

تحقیقات جدید در زمینه کاتالیزورهای نوری

نویسنده اول این مقاله تحقیقاتی، لورا مارین، توضیح داد که بر خلاف سایر واکنش‌های کاتالیزوری نوری که تنها تحت نور فرابنفش عمل می‌کنند، این ماده جدید این مزیت را دارد که به طور مؤثر با نور مرئی کار می‌کند. نور مرئی بسیار فراوان‌تر است و بخش عمده‌ای از طیف خورشیدی را تشکیل می‌دهد که امکان استفاده بیشتر از انرژی خورشید را فراهم می‌آورد.

برای دستیابی به این هدف، تیم تحقیقاتی یک ترکیب جدید را با ترکیب دو نوع ماده مختلف سنتز کرده است: نیترید کربن (که اجازه می‌دهد واکنش در حضور نور مرئی فعال شود) و هیدروکسیدهای دو لایه‌ای، که توانایی کاتالیز کردن واکنش را دارند و همچنین تولید آن‌ها اقتصادی و به راحتی قابل مقیاس‌پذیری است.

پروفسور ایوانا پاولویچ، یکی از محققانی که در این مطالعه شرکت داشته، توضیح داد که این فرآیند جدید قادر است ۶۵٪ از اکسیدهای نیتروژن را تحت تابش نور مرئی تبدیل کند. این درصد بسیار مشابه درصدی است که توسط سایر کاتالیزورها به دست می‌آید، اما با این مزیت که این سیستم جدید از مواد معدنی مانند منیزیم و آلومینیوم استفاده می‌کند که “ارزان‌تر، در طبیعت فراوان‌تر و بی‌خطرتر از سایر کاتالیزورهای مورد استفاده تا کنون هستند که حاوی کادمیوم، سرب یا گرافن هستند”، محقق اشاره کرد.

پروفسور لوئیس سانچز، استاد شیمی غیرآلی و مدیر IQUEMA، توضیح داد که به این ترتیب، این کار نمایانگر یک گام مهم به سوی توسعه مقیاس بزرگ سیستمی است که امکان پاکسازی هوا را تحت شرایط واقعی فراهم می‌آورد. این امر به کاهش یکی از رایج‌ترین گازهای آلاینده در شهرها کمک می‌کند، گازی که اثرات بلندمدت آن می‌تواند مشکلات جدی بهداشتی ایجاد کند.