فوتوتخریب آلاینده‌های زیست‌محیطی با استفاده از نیم‌رساناهای تركیبی

آلودگی‌های زیست‌محیطی یكی از نگرانی‌های مهم بشر در قرن حاضر است. برای حذف آلاینده‌ها روش‌های متعددی همچون جذب، اكسیداسیون پیشرفته و روش‌های بیولوژیكی توسعه یافته است. در این بین، اكسیداسیون پیشرفته با بهره‌گیری از فوتوكاتالیست و نور خورشید (منبع عظیم انرژی) جزو روش‌های امیدبخش و كارامد برای حذف و تخریب آلاینده‌های خطرناك زیست‌محیطی محسوب می‌شود. هرچند تیتانیم دی‌اكسید به‌دلیل زیست‌سازگاری و پایداری خوب در برابر خوردگی نوری بعنوان فوتوكاتالیست شناخته شده در تخریب فوتوكاتالیتیكی آلاینده‌ها مطرح است و لیكن بدلیل گاف نواری پهن تنها قادر به استفاده از بخش محدودی از نور خورشید (5% كل انرژی) می‌باشد. از اینرو توسعه‌ی فوتوكاتالیست‌‌های كارامد و پایدار در مقابل خوردگی نوری با گاف نواری باریك در دستور كار گروه‌های تحقیقاتی قرار گرفته و در پروژه‌ی حاضر با سنتز نیم‌رسانای سه جزئی كادمیم- زینك- سولفید و افزودن قلع/نقره به آن نشان می‌دهیم عملكرد فوتوكاتالیتیكی نیم‌رسانا برای تخریب آلاینده‌ی رنگی متیلن‌بلو (آلاینده‌ی مدل در مطالعات فوتوتخریب) با افزودن قلع/نقره به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. آزمایشات تحت تابش استاندارد و شبیه سازی شده‌ی نور خورشید درون فوتو‌راكتور دست‌ساز انجام شد. جهت خصیصه‌یابی فوتوكاتالیست و انجام مطالعات سینتیكی از تكنیك‌های مختلف اسپكتروسكوپی (عبوری و انعكاسی)، پراش اشعه ی ایكس و تخلخل سنجی استفاده شد. مكانیسم اكسایش پیشرفته از طریق فوتو تولید زوج الكترون-حفره و ایجاد رادیكال فعال هیدروكسیل تبیین گردید.