×

منوی بالا

منوی اصلی

دسترسی سریع

اخبار سایت

اخبار ویژه

امروز : یکشنبه, ۱۳ آذر , ۱۴۰۱  .::.  اخبار منتشر شده : 0 خبر

خواندن این مطلب ۳ دقیقه زمان میبرد

Print Friendly, PDF & Email

 

 

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) : آلاینده ­‌هایی مانند یون­‌های فلزات سنگین یا گاز­های سمی اثرات مضری بر محیط‌ زیست و سلامت انسان وارد کرده‌­اند. غلبه بر این اثرات نامطلوب همچنان یک وظیفه جدی و مهم است. چارچوب‌­های فلزی-آلی متخلخل بلورین جدید (MOFs)، با شیمی تطبیق ­پذیر و پایداری شیمیایی عالی، خواص امیدوار­ کننده‌­ای را در زمینه حذف آلاینده‌­های خطرناک مختلف نشان داده‌­اند. این بررسی بر پیشرفت­های اخیر MOF­ها و کامپوزیت­های بر پایه MOF و بهره ­برداری از آن­ها در کاربرد­های زیست محیطی شامل؛ تصفیه آب، ذخیره ­سازی و جدا­سازی گاز­های آلاینده متمرکز است. در نهایت، چالش‌­ها و روند­های تکاملی MOF­ها و کامپوزیت­های بر پایه MOF در آینده مورد بحث و بررسی قرار می­‌گیرند.

نتیجه­ گیری و چشم­ انداز

در این بررسی، استراتژی­‌های مصنوعی MOF­ها و کامپوزیت­‌های بر پایه MOF خلاصه شده­‌ است؛ این مواد به عنوان جاذب در کاربرد­های زیست‌ محیطی، به‌ویژه برای تصفیه آب و پالایش هوا، بسیار نوید­بخش هستند. در سال­‌های اخیر، تعداد زیادی از مقالات، جذب یون‌­های فلزی سمی از محلول‌­های آبی و ذخیره­‌سازی گاز­های خطرناک جوی با استفاده از MOFs را گزارش کرده­‌اند که نشان دهنده اهمیت این مواد در کاربردهای محیطی است. در بیشتر موارد، MOF­ها دارای سطح ویژه بزرگ (۱۰۰۰–۱۰۰۰۰ m2 g−۱)  و تخلخل بالا هستند. علاوه بر این، نرخ جذب و راندمان حذف را می­توان با عامل­‌دار کردن یا تولید کامپوزیت­هایی بر پایه MOF افزایش داد. به عنوان نتیجه­‌گیری، برای MOF­ها و کامپوزیت­‌های بر پایه MOF، عملکرد جذب موثر عمدتاً به دلیل ترکیب عاملی ­MOFها و هدف جذب شونده است، ساختار متخلخل بسیار منظم و انعطاف­‌پذیر این مواد نفوذ جذب شونده ­ها را بهبود می­دهد و همچنین کنترل می­کند. بنابراین، هنگام طراحی جاذب­ها، تمام پارامتر­ها (به عنوان مثال، ظرفیت جذب، سنتیک، انتخاب پذیری، چرخه پذیری و پایداری ساختاری) باید در نظر گرفته شوند تا عملکرد جذب بهینه به دست آید. با وجود دستاورد­های قابل توجه در سال­‌های اخیر، مسائل و چالش‌­های حل ‌نشده­ای نیز باقی مانده­‌اند، که در میان آن­ها، پایداری ساختاری ضعیف (در شرایط اسیدی، خنثی و بازی) و بازده کم، کاربرد­های عملی را به شدت محدود می­‌کند. برای تصفیه آب، ۱) به‌طور‌کلی، شرایط محلول، به ویژه pH و همزیستی ماده جذب شده تأثیر قابل توجهی بر رفتار جذب MOF­ها و کامپوزیت­های بر پایه MOF دارند. ۲) محدوده pH فعال برخی از MOF­ها نسبتاً کم است، بنابراین به شدت لازم است که پایداری عملکردی بیشتر ­MOFها یا کامپوزیت­‌های بر پایه MOF در محدوده pH وسیع‌­تر در آینده مورد مطالعه قرار گیرد. ۳) باید برای کاربرد­های عملی، ­MOFها یا کامپوزیت­‌هایی با ساختار پایدار­تر (در محیط آبی اسیدی، خنثی و بازی) مورد تحقیق قرار گیرند. ۴) برای جلوگیری از آلودگی ثانویه، بازسازی[۱] و پایداری طولانی مدت ­MOFها و کامپوزیت­های بر پایه MOF باید در تحقیقات آینده بهبود یابد. ۵) جذب همزمان یون­های رقابتی متعدد به سمت MOF­ها و کامپوزیت­های بر پایه MOF از اهمیت زیادی برخوردار است و برای کاربرد­های عملی، نیاز به بررسی بیشتری دارد. ۶) تبدیل کاتالیستی برخی از یون­های فلزی محلول به انواع نامحلول برای حذف و غنی سازی یون­های فلزی سمی موثر است (شماتیک ۲).

 

شماتیک ۲٫ خلاصه‌ای از چهار جنبه در نظر گرفته شده برای طراحی MOF¬ها و کامپوزیت¬های بر پایه MOF در جاذب¬های با کارایی بالا.

 

برای پالایش هوا، ۱) قابلیت تطبیق MOF­ها، اصلاح پیوند­های آلی و SBU[1] را تسهیل می­کند که بر روی هدف قرار دادن فعل و انفعالات با گاز­های سمی مختلف موثر است. ۲) همچنان ویژگی بازسازی و پایداری ساختاری چالش برانگیز است که به ندرت در اکثر آثار گزارش شده مورد بحث قرار گرفته است. ۳) طبیعت آب­دوست و مراکز بسیار فعال، رویکردی کم- انرژی را برای حذف موثر گاز­های خطرناک ارائه می دهد.

در دهه گذشته، MOF­ها به عنوان یک ماده فوق‌العاده برای کاربرد­های چندگانه مطرح شده‌­اند و تعداد فزاینده­‌ای از نشریات آشکار می­‌کنند که ­MOFها و کامپوزیت­‌های بر پایه MOF می­‌توانند در تصفیه آب و پالایش هوا عملکردی نزدیک به مواد متداول و یا حتی فراتر داشته باشند. بر همین اساس، بررسی‌­های نظری کامل­‌تری در مورد رفتارها و مکانیسم‌های جذب، ضرورت دارد. برای کاربردهای گسترده محیطی، ظرفیت جذب بالا، سینتیک سریع، انتخاب پذیری عالی، بازسازی و قابلیت استفاده مجدد بهتر و تولید انبوه نیز باید در نظر گرفته شوند.

 

Metal–Organic Frameworks[1] Regeneration[2] [۳] واحد­های سازنده­ی ثانویه

ترجمه و ویرایش : مریم مهاجر
source : Composites for Environmental Applications. Adv. Sci. 2022, 2204141.

https://doi.org/10.1002/advs.202204141

0

  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.