محققی از دانشگاه شهید رجایی با همکاری محققانی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرری، نانوذرات اکسید روی را به استفاده از یک روش سبز و دوست دار محیط‌زیست در مقیاس آزمایشگاهی سنتز کرده‌اند. نانوذرات روی در تولید لیزر، دیود و سلول خورشیدی کاربرد دارد.
سنتز نانوذرات با استفاده از یک روش سبز
در دهه‌های اخیر فعالیت‌های تحقیقاتی گسترده‌ای در حوزه‌ی علم شیمی به‌سوی سنتز سبز سوق پیدا کرده است. این بخش از شیمی به دلیل استفاده از فرایندهای دوست دار محیط‌زیست، همچنین این فرایندها از لحاظ اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه هستند. خواص فیزیکی نانوذرات سنتز شده به‌شدت به اندازه و مورفولوژی این ذرات وابسته است، ازاین‌رو روش‌هایی نوینی جهت بهبود خصوصیات نانوذرات ابداع شده است.
دکتر مریم صباغان ضمن معرفی مایعات یونی که در بسیاری از تحقیقات به‌عنوان قالب جهت سنتز نانوذرات استفاده می‌شود، در خصوص اهداف این طرح گفت: «مایعات یونی به ترکیباتی گفته می‌شود که دمای ذوب پایینی دارند. تغییر در خواص این نمک‌ها مانند ویسکوزیته، حلالیت و نقطه ذوب با تغییر در ساختار کاتیون و آنیون امکان‌پذیر است. این ترکیبات معمولاً در آب حل می‌شوند و به دلیل فشار بخار پایینشان به‌عنوان ترکیبات دوست دار محیط‌زیست شناخته می‌شوند. در این طرح، مایعات یونی ساخته شده و از آن‌ها به‌عنوان قالب جهت سنتز نانوذرات اکسید روی به کار گرفته شده است.»
با توجه به اینکه مایعات یونی اصولاً ترکیبات دوست دار محیط‌زیست هستند، استفاده از آن‌ها جهت سنتز نانوذرات کاهش آلودگی زیست‌محیطی را به دنبال خواهد داشت.
صباغان ادامه داد: «نانوذرات اکسید روی به‌طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهم‌ترین خاصیت این نانوذرات نیمه‌رسانا، میزان گاف انرژی این نانوذرات است. ابعاد و شکل این نانوذرات تأثیر زیادی بر روی میزان گاف انرژی و کارایی این نانوذرات دارد. در این طرح با استفاده از مایعات یونی به‌عنوان قالب تولید نانوذرات، مورفولوژی نانوذرات از حالت مرجانی به حالت کروی تغییر یافته و این موضوع تغییر در ناحیه‌ی جذب را به دنبال داشته است.»
در طرح حاضر در ابتدا مایعات یونی متقارن مختلف ساخته شده و توسط روش NMR شناسایی شده‌اند، سپس با استفاده از مایعات یونی ساخته شده، نانوذرات اکسید روی سنتز شده‌اند. در نهایت نانوذرات سنتز شده شناسایی و خواص نوری آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفته است.
بررسی‌ها نشان می‌دهد با افزایش طول زنجیره و یا آنیون در مایع یونی، مورفولوژی نانوذرات تغییر کرده که این موضوع موجب تغییر ناحیه‌ی جذب به ناحیه‌ی فرابنفش شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مریم صباغان- عضو هیأت علمی دانشگاه شهید رجایی، دکتر اشرف السادات شاه ولایتی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرری و سولماز بنی‌هاشمی- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرری است. مجله‌ی Ceramics International (جلد ۴۲، شماره‌ی ۳، سال ۲۰۱۶، صفحات ۳۸۲۰ تا ۳۸۲۵) به چاپ رسیده است.
