پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به ساخت آزمایشگاهی نانوساختارهایی شده‌اند که قادر است به عنوان حسگر تشخیص ترکیبات آروماتیک آلاینده‌ی محیط زیست به کار رود. حسگرهای ساخته شده از این نانوساختار دقت و سرعت تشخیص بالایی داشته و هزینه‌های تشخیصی را کاهش خواهد
دانشگاه تربیت مدرس: ساخت حسگر آزمایشگاهی تشخیص ترکیبات آروماتیک
در دهه‌ی گذشته مطالعات بسیاری در زمینه‌ی ساخت و بررسی چارچوب‌های فلز- آلی صورت گرفته است. این ساختارها پتانسیل بالایی برای کاربردهای مختلف از جمله کاتالیست، ذخیره‌ی گاز و حسگرها دارند. البته جهت دستیابی به مزایا و ویژگی‌های برجسته‌ی این مواد، باید آن‌ها را با ساختارهای ویژه سنتز نمود. به همین دلیل مطالعه‌ی ارتباط ساختار چارچوب‌های فلز- آلی با نحوه‌ی عملکرد آن‌ها یک موضوع تحقیقاتی با اهمیت و به روز است.
دکتر علیرضا اژدری طهرانی در خصوص مطالعات صورت گرفته در این طرح عنوان کرد: «در این تحقیق چارچوب فلز- آلی مشخصی با حفرات نانومتری سنتز شده است که قادر است به عنوان حسگر در تشخیص ترکیب‌های آلاینده‌ی محیط زیست به کار گرفته شود.»
وی در ادامه افزود: «یکی از توانایی‌های مهم چارچوب‌های فلز- آلی تشخیص مولکول‌های کوچک است. در این میان کاربرد آن‌ها به منظور تشخیص و حذف مواد سمی نظیر ترکیبات آروماتیک توجه بیشتری را به خود اختصاص داده است. در این طرح که در ادامه‌ی پژوهشی است که پیشتر در گروه تحقیقاتی دکتر علی مرسلی در دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته است، چارچوب فلز- آلی سنتز شده که نسبت به چارچوب فلز- آلی قبلی حسگر فلوئورسانس بهتری برای ترکیب‌های آلاینده‌ی آروماتیک نظیر نیتروبنزن و ترکیب‌های هیدروکربنی آروماتیک چند حلقه‌ای است.»
نانوساختار پیشنهادی نسبت به نمونه‌ی آزمایشگاهی قبلی خاصیت آبگریزی بهتری داشته و به همین دلیل می‌تواند به صورت گزینشی با ترکیبات آروماتیک واکنش دهد. از این رو کاربرد آن در ساخت حسگرها منجر به افزایش سرعت و دقت عملکرد حسگر در تشخیص مواد آلاینده‌ی آلی خواهد شد. لذا دستیابی به تولید انبوه چنین حسگری، گام مهمی در حذف آلاینده‌های زیست محیطی آروماتیک به شمار می‌آید.
به گفته‌ی اژدری طهرانی، در روند این مطالعات پس از طراحی، ساختار مورد نظر نمونه‌ی اولیه به روش سولوترمال سنتز شد. ساختار بلوری این ترکیب به کمک آزمون اشعه‌ی ایکس تک بلور تعیین شد و به کمک روش‌های طیف سنجی، مورد شناسایی کاملتری قرار گرفت. در نهایت نحوه‌ی عملکرد این نانوساختار به عنوان حسگر برای ترکیب‌های آروماتیک تک حلقه‌ای و چند حلقه‌ای مطالعه و با نمونه‌ی قبل مورد مقایسه قرار گرفت.
این مطالعات حاصل تلاش‌های دکتر علیرضا اژدری طهرانی- محقق پسا دکترای دانشگاه تربیت مدرس- دکتر علی مرسلی- عضو هیأت علمی این دانشگاه- حسین قاسم پور- دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس- و محققانی از دانشگاه دوسلدورف آلمان است. نتایج این کار در مجله‌ی Crystal Growth and Design (جلد ۱۵، شماره ۱۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۵۵۴۳ تا ۵۵۴۷) منتشر شده است.
دکتر علیرضا اژدری طهرانی در خصوص مطالعات صورت گرفته در این طرح عنوان کرد: «در این تحقیق چارچوب فلز- آلی مشخصی با حفرات نانومتری سنتز شده است که قادر است به عنوان حسگر در تشخیص ترکیب‌های آلاینده‌ی محیط زیست به کار گرفته شود.»
وی در ادامه افزود: «یکی از توانایی‌های مهم چارچوب‌های فلز- آلی تشخیص مولکول‌های کوچک است. در این میان کاربرد آن‌ها به منظور تشخیص و حذف مواد سمی نظیر ترکیبات آروماتیک توجه بیشتری را به خود اختصاص داده است. در این طرح که در ادامه‌ی پژوهشی است که پیشتر در گروه تحقیقاتی دکتر علی مرسلی در دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته است، چارچوب فلز- آلی سنتز شده که نسبت به چارچوب فلز- آلی قبلی حسگر فلوئورسانس بهتری برای ترکیب‌های آلاینده‌ی آروماتیک نظیر نیتروبنزن و ترکیب‌های هیدروکربنی آروماتیک چند حلقه‌ای است.»
نانوساختار پیشنهادی نسبت به نمونه‌ی آزمایشگاهی قبلی خاصیت آبگریزی بهتری داشته و به همین دلیل می‌تواند به صورت گزینشی با ترکیبات آروماتیک واکنش دهد. از این رو کاربرد آن در ساخت حسگرها منجر به افزایش سرعت و دقت عملکرد حسگر در تشخیص مواد آلاینده‌ی آلی خواهد شد. لذا دستیابی به تولید انبوه چنین حسگری، گام مهمی در حذف آلاینده‌های زیست محیطی آروماتیک به شمار می‌آید.
به گفته‌ی اژدری طهرانی، در روند این مطالعات پس از طراحی، ساختار مورد نظر نمونه‌ی اولیه به روش سولوترمال سنتز شد. ساختار بلوری این ترکیب به کمک آزمون اشعه‌ی ایکس تک بلور تعیین شد و به کمک روش‌های طیف سنجی، مورد شناسایی کاملتری قرار گرفت. در نهایت نحوه‌ی عملکرد این نانوساختار به عنوان حسگر برای ترکیب‌های آروماتیک تک حلقه‌ای و چند حلقه‌ای مطالعه و با نمونه‌ی قبل مورد مقایسه قرار گرفت.
این مطالعات حاصل تلاش‌های دکتر علیرضا اژدری طهرانی- محقق پسا دکترای دانشگاه تربیت مدرس- دکتر علی مرسلی- عضو هیأت علمی این دانشگاه- حسین قاسم پور- دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس- و محققانی از دانشگاه دوسلدورف آلمان است. نتایج این کار در مجله‌ی Crystal Growth and Design (جلد ۱۵، شماره ۱۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۵۵۴۳ تا ۵۵۴۷) منتشر شده است.
