دانشمندان از انگلیس، هند و آلمان گرافن را به زئولیت‌ها اضافه کرده و فعالیت فوتوکاتالیستی‌شان را برای کاربردهایی از قبیل تصفیه آب و هوا، تجزیه رنگ‌دانه‌های آلی، و سطوح ضدباکتری و خودتمیزکننده، افزایش داده‌اند.
گرافن فعالیت فوتوکاتالیستی زئولیت را افزایش می‌دهد
دانشمندان از انگلیس، هند و آلمان گرافن را به زئولیت‌ها اضافه کرده و
فعالیت فوتوکاتالیستی‌شان را برای کاربردهایی از قبیل تصفیه آب و هوا،
تجزیه رنگ‌دانه‌های آلی، و سطوح ضدباکتری و خودتمیزکننده، افزایش داده‌اند.
تحقیق روی مواد زئولیتی اخیرا جهت جدیدی پیدا کرده است و به سمت نیاز به
طراحی معماری‌های سلسله مراتبی نانومقیاس با عملکردهای شیمیایی ویژه حرکت
کرده است. هم از نظر صنعتی و هم از نظر علمی، زئولیت‌های فعال نوری از قبیل
تیتانوسیلیکات‌ها (TS-1) جزء جذاب‌ترین مواد زئولیتی هستند و تحقیق روی
آنها بر حداکثر کردن عملکرد فوتوکاتالیستی‌شان با اصلاح‌های الکترونیکی و
نانوساختاری، تمرکز کرده است.
گرافن ترکیب شده با زئولیت، فعالیت فوتوکاتالیست زئولیت را افزایش می‌دهد.
اکنون دومینیک اِدر در دانشگاه کمبریج و همکارانش گرافن را در داخل حفره‌های زئولیت
تیتانوسیلیکات قرار داده‌اند. زئولیت‌ها ترکیبات متخلخلی با سطوح ویژه بزرگ و ظرفیت
جذب بالا هستند. این خواص آنها را تبدیل به نامزد عالی بعنوان پایه‌های کاتالیست می‌کند.
با قرار دادن تیتانیا بداخل چارچوب‌های زئولیتی، فعالیت فوتوکاتالیستی بعنوان یک
خاصیت جدید به آنها افزوده می‌شود.
گرافن بعنوان یکی از موادی که اخیرا بیشترین مطالعه روی آن انجام شده است، خواص
فیزیکی استثنایی دارد و می‌تواند پذیرنده الکترون‌های تولید شده بوسیله تحریک نوری
باشد. هیبریدهای معدنی – نانوکربن توان بااقوه‌ای بعنوان فوتوکاتالیست‌ها از خود
نشان داده‌اند، اما گزارش‌های کمی در مورد هیبریدهای معدنی – گرافن با فعالیت
فوتوکاتالیستی موجود است.
اِدر توضیح می‌دهد: “در تحیقیق‌مان گرافن برای اولین بار با یک زئولیت ترکیب شده
است، و هیبریدهای حاصله یک افزایش بی‌سابقه در فعالیت فوتوکاتالیست‌شان نشان می‌دهند.”
در حقیقت، این گروه متوجه شد که فعالیت فوتوکاتالیستی ماده حاصله از فعالیت
فوتوکاتالیست‌های هیبریدی نانولوله کربنی – TS-1 بیشتر است. اِدر می‌گوید: “ما
همچنین یک اثر جالب را شناسایی کردیم که در آن گرافن ریخت‌شناسی، شکل و معماری خلل
و فرج ذرات زئولیتی را تحت تاثیر قرار می‌دهد.”
راسل هاو، یک متخصص در تیتانوسیلیکات‌های فوتوکاتالیستی در دانشگاه آبردین در
انگلیس، توضیح می‌دهد: “مهم‌ترین یافته جدید در این تحقیق اثر چشمگیری است که گرافن
ترکیب‌شده روی ریخت‌شناسی و اندازه بلوری زئولیت TS-1 دارد. این سیستم کامپوزیتی
بعنوان یک فوتوکاتالیست در مقایسه با معیار فوتوکالیستی تیتانیای P25 فعالیت بیشتری
دارد و فوتوکاتالیست‌های جدید بسیار کمی وجود دارد که می‌توان در مورد آنها چنین
ادعایی کرد.”
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Chem. Sci. منتشر کرده‌اند.
