توسعه حسگر‌های الکتروشیمیایی برای مقابله با آلاینده‌های سمی!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا،مهدی قنبریان، دانش آموخته دکتری تخصصی شیمی آلی از دانشگاه تربیت مدرس به ارائه توضیحات درباره طرح پژوهشی خود با عنوان مطالعه خواص الکتروشیمیایی نانوشیت کربن نایتراید به‌عنوان حسگر شیمیایی فلزات سنگین پرداخت. این پژوهش که بر اهمیت توسعه مواد جدید با خواص برتر و کارآمدتر در حوزه‌های مختلف علمی و صنعتی تاکید دارد به بررسی کاربرد نانومواد به عنوان حسگر‌های الکتروشیمیایی برای شناسایی آلاینده‌های سمی به ویژه فلزات سنگین می‌پردازد.

اهمیت حسگر‌های الکتروشیمیایی در مقابله با آلودگی

قنبریان می‌گوید که توسعه مواد نیمه‌هادی با خصوصیات الکتروشیمیایی ارتقا یافته یا مواد دوبعدی با برتری در این خصوصیات از اهمیت بالایی در سنجش آلاینده‌های سمی موجود در پساب‌ها، هوا، محیط زندگی و طبیعت برخوردار است. استفاده از این نوع حسگر‌ها می‌تواند نقش مهمی در حفظ سلامت انسان و محیط زیست ایفا کند.

این پژوهشگر تاکید می‌کند که کربن نایتراید گرافیتیک به عنوان یک ماده جدید با توجه به ویژگی‌های برتر نسبت به گرافن، گرافن‌اکساید و کربن نایتراید معمولی کاربرد‌های گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف به ویژه در تولید حسگر‌های شیمیایی و بیوسنسور‌ها دارد.

نانوشیت‌های gC ۳ N ۴ به عنوان حسگر‌های قدرتمند

در این پژوهش نانوشیت‌های g C ۳ N ۴ به عنوان حسگری قدرتمند برای شناسایی فلزات سنگین و آلاینده‌های گازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. شناخت دقیق خواص الکترونی و مکانیزم اثر این مواد در شناسایی آلاینده‌های سمی از جمله فلزات سنگین اهمیت فراوانی دارد و می‌تواند به بهبود عملکرد و خواص حسگر‌ها منجر شود.

ضرورت بررسی مکانیسم عملکرد حسگر‌ها

قنبریان توضیح می‌دهد که در سال‌های اخیر قابلیت و مزیت کاربرد کربن نایتراید گرافیتیک به عنوان حسگر الکتروشیمیایی در شناسایی آلاینده‌های سمی شناخته شده است. با این حال مطالعات تفصیلی بر روی مکانیزم عملکرد این نوع حسگر‌ها در شناسایی و جذب کاتیون‌های فلزات سنگین مانند کروم و آهن در مقایسه مولکولی و اتمی انجام نشده است؛ بنابراین مطالعه محاسباتی بر روی خواص الکترونی و پدیده‌های کوانتومی موثر و همچنین اصلاح سطح حسگر با روش‌های مختلف از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

نتایج این مطالعه می‌تواند اطلاعات مفیدی را در راستای طراحی مواد دوبعدی کاربردی با ویژگی‌های بهتر در اختیار پژوهشگران و صنعتگران این زمینه قرار دهد.

قنبریان با اشاره به جدید بودن موضوع پروژه و عدم وجود مطالعات مشابه قبلی می‌گوید که حوزه حسگر‌ها و به ویژه مواد جدید دوبعدی و نقش آنها در پایش و کنترل مواد آلاینده سمی از موضوعات کلیدی در سلامت انسان و حفظ محیط زیست به شمار می‌رود.

قنبریان اشاره می‌کند: برای بررسی خواص الکتروشیمیایی نانوشیت‌های کربن نایتراید از روش‌های مختلفی مانند محاسبات الکترونی، تحلیل داده‌های تجربی و طراحی و ساخت حسگر‌های الکتروشیمیایی استفاده خواهد شد.