فلزات سنگین در آب با دقت بالاتری قابل شناسایی می شوند - وبلاگ اطلس وب

به گزارش وبلاگ اطلس وب، شیمیدانان کوچکترین ذرات در اندازه نانومتری برای تشخیص یون های فلزات سنگین در آب را سنتز کردند.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ اطلس وب، به نقل از ستاد نانو فناوری، دانشمندان دانشگاه سنت پترزبورگ، دانشگاه علوم و فناوری سیریوس و دانشگاه آکادمیک سنت پترزبورگ کوچکترین چارچوب های آلی فلزی در میزان نانو را برای تشخیص یون های فلزات سنگین در آب سنتز نموده اند. نتایج آزمایش ها و توصیف خواص بلور ها در مجله Nanomaterials منتشر شده است.

پلیمر های آلی فلزی یا چارچوب های آلی فلزی (MOFs)، بلور هایی هستند که از یون های فلزی تشکیل شده اند که از طریق مولکول های آلی، یعنی پیوند های آلی، به هم متصل شده اند. غلظت های مختلفی از یون های فلزی و پیوند های آلی را می توان برای سنتز مواد با ساختار و خواص مختلف استفاده کرد. MOF ها به طور گسترده برای طراحی حسگر های الکتروشیمیایی به عنوان کاتالیزور واکنش در صنایع شیمیایی استفاده می شوند.

برخی از چارچوب های آلی فلزی، MOF های درخشان هستند. آن ها نور ناشی از اشعه ماوراء بنفش یا میدان الکترومغناطیسی را ساطع می کنند. MOF های درخشان به طور فعال به عنوان اجزای LED و ادوات شب تاب استفاده می شوند. علاوه بر این، از آن ها در تشخیص سرطان نیز استفاده می شود. MOF های نورانی نیز به عنوان حسگر های نوررسان برای آلاینده ها استفاده می شوند.

شیمیدانان دانشگاه سنت پترزبورگ کوچکترین بلور ها در میزان نانو را با استفاده از روش شیمیایی مرطوب با کمک فراصوت سنتز کردند. آن ها با اختلاط آهسته محلول های آبی ترفتالات سدیم و کلرید یوروپیوم با استفاده از روش شیمیایی مرطوب با کمک فراصوت، که به شکل یک جامد چندبلوری رسوب می کنند، سنتز شدند. فراصوت اختلاط بهتر محلول را تضمین نموده، رشد ذرات را کند نموده، از تجمع ریزذرات جلوگیری نموده و منجر به تشکیل ذرات بسیار کوچک منفرد شد.

دانشمندان ذرات با میزان های مختلف را سنتز کردند. میزان میانه ذرات می تواند از 8 نانومتر تا صد ها میکرومتر باشد. امروزه، نانوذرات چارچوب آلی فلزی تتراهیدرات تترفتالات (Eu 2 bdc 3·4 H 2 O) یوروپیوم (III)، کوچک ترین بلور های MOF مبتنی بر خاک های کمیاب در میزان نانو هستند.

آندری مرشچنکو سرپرست این تحقیق، دانشیار گروه شیمی لیزری در دانشگاه سنت پترزبورگ می گوید: ما انتظار نداشتیم که کاهش دو برابری در غلظت معرف ها منجر به کاهش میزان شود. احتمالاً، این اثر ممکن است ناشی از کمپلکس 1:1 یوروپیوم-ترفتالات باشد. این کار می تواند فرایند رشد ذرات را تسریع کند. پیش از این، دانشمندان می توانستند ذرات ترفتالات با ابعادی در حد 40 نانومتر یا حتی بیشتر، سنتز کنند. ما پیروز به سنتز ذرات با میزان پنج برابر کوچکتر شدیم.

با استفاده از این روش می توان نانوذرات را با کمک سایر MOF ها سنتز کرد. آزمایش ها همچنین خاموش شدن انتخابی لومینسانس از طریق یون های فلزات سنگین را گزارش کردند. در نتیجه، نانوذرات سنتز شده می توانند به عنوان حسگر برای تشخیص یون های فلزات سنگین در آب استفاده شوند.

این کشف پتانسیل ایجاد حسگر های کارآمد برای نظارت بر یون های فلزات سنگین در آب آشامیدنی را دارد. MOF های درخشان ما محدودیت های قابل توجهی کمتری برای تشخیص یون های فلزات سنگین نشان می دهند. ویکتور نوسف، یکی از نویسندگان مقاله و دانشجوی رشته شیمی در دانشگاه سنت پترزبورگ، گفت: این امر میزان گیری دقیق تر آلاینده ها در آب حتی در غلظت های بسیار کم را تضمین می کند.

نانوذرات گزارش شده همچنین می توانند به عنوان حسگر های درخشان برای تشخیص یون های Cu 2+, Cr 3+ و Fe 3+ در آب استفاده شوند.