نانوقفس‌هایی برای جذب گازهای گلخانه‌ای

دومین چارچوب فلز-آلی نانوساختار در پایگاه کمبریج ثبت شد

محققان دانشگاه فردوسی مشهد نانو ساختارهایی از جنس فلز- آلی را در فاز آزمایشگاهی تولید کردند که می‌توان از آن برای جداسازی و ذخیره‌ گازهای گلخانه‌ای استفاده کرد.

به گزارش آردی نیوز و به نقل از ایسنا، مسعود میرزائی شهرابی، دانشیار گروه شیمی دانشگاه فردوسی مشهد، چارچوب‌های فلز- آلی (Metal-Organic Frameworks) یا MOFs  را از مهمترین مواد برای جداسازی و ذخیره‌سازی گاز دی‌اکسید کربن (CO2) در دنیا دانست و گفت: با توجه به اهمیت تحقیقات در این زمینه، در این طرح نانو ذراتی با چارچوب فلز آلی بر پایه‌ هسته‌ مس تهیه شد و کارایی آن در مهار گاز CO2 مورد ارزیابی قرار گرفت.

وی سنتز این چارچوب فلز آلی را با استفاده از روش “صوت شیمی” دانست که به افتخار دانشگاه فردوسی مشهد MFUM-1(Cu)، Materials from Ferdowsi University of Mashhad نام‌گذاری و در پایگاه معتبر کمبریج CSD ثبت شده‌ است.

میرزائی خاطر نشان کرد: مطالعات ما نشان‌دهنده‌ عملکرد چشمگیر (MFUM-1Cu) در زمینه‌ جذب گاز CO2 از مخلوط‌های گازی بوده است؛ به گونه‌ای که می‌توان عملکرد آن‌ را با سایر ترکیب‌های مشابه، رقابت‌پذیر دانست. با توجه به این مساله و نیاز مبرم صنایع کشور به نوسازی، از این ترکیب می‌توان برای حذف گازهای آلاینده‌ خروجی صنایع مختلف به‌ویژه گاز CO2 استفاده کرد.

وی در این باره توضیح داد: میزان انتخاب‌گری گاز CO2 نسبت به N2 (نیتروژن) برای (MFUM-1Cu) در مقایسه با برخی از MOFهای شناخته شده مانند MOF-199 تا ۷۴ برابر بهبود از خود نشان داده‌ است. همچنین (MFUM-1Cu) به دلیل حضور فلز مس و لیگاند آزید، خواص مغناطیسی نیز از خود نشان می‌دهد که حوزه‌های کاربردش را گسترده‌تر می‌کند.

به گفته‌ این محقق، در این پژوهش به منظور بررسی صحت و اصالت نتایج به‌دست آمده، از طیف متنوعی از روش‌ها مانند آزمون معتبر کریستالوگرافی در کنار شبیه‌سازی‌های کامپیوتری استفاده شده‌ است.

میرزائی در خصوص امکان تولید انبوه و صنعتی این نانوساختار عنوان کرد: در حال حاضر نمونه‌های اولیه از (MFUM-1Cu) در مقیاس آزمایشگاهی و به‌ منظور ثبت شرکت دانش‌بنیان در دست تهیه قرار دارند. با توجه به نقش شرکت‌های دانش‌بنیان به‌عنوان حد واسط‌های مهم و تأثیرگذار بین صنعت و دانشگاه و همچنین به منظور دستیابی به تولید انبوه این نمونه و نمونه‌های بهینه‌شده‌ آن در آینده، انجام تحقیقات بیشتر در این زمینه ضروری به نظر می‌رسد.

این پروژه به همت اعظم حسن‌پور دانشجوی دکتری شیمی معدنی، دکتر مسعود میرزائی شهرابی و دکتر حسین اشتیاق حسینی از اعضای هیأت علمی دانشگاه فردوسی مشهد و دکتر مهدی نیک‌نام شاهرک عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی قوچان و همچنین، محققی از کشور لهستان اجرایی شده‌ و نتایج آن در مجله‌ Dalton Transactions با ضریب تأثیر ۴/۰۹۹ منتشر شده‌ است.

پس از ثبت نانوساختارهای متخلخل با نام TMU در دانشگاه تربیت مدرس، این دومین چارچوب فلز-آلی نانوساختاری است که به نام ایران در پایگاه معتبر کمبریج CSD ثبت شده‌است.