خداحافظی با روش های خطرناک سنتز نقاط کوانتومی از دل آب بیرون آمدند!
به گزارش آجاک، دانشگاه لی یژ بلژیک فرآیندی نوین برای تولید صنعتی و پایدار نقاط کوانتومی عرضه داد و با این موفقیت، تولید ایمن و صنعتی نقطه های کوانتومی کلید خورد.
به گزارش گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، تیمی از محققان دانشگاه لی یژ بلژیک (ULiège) موفق به توسعه اولین فرایند پیوسته، تقویت شده و مقیاس پذیر برای تولید نقطه های کوانتومی کادمیمی (نوع II-VI) در آب شده اند؛ روشی که نه تنها جایگزینی امن و زیست سازگار برای روش های متداول مبتنی بر حلال های آلی عرضه می دهد، بلکه مسیری عملی برای تولید صنعتی و پایدار نانومواد پیشرفته ترسیم می کند.
نقطه های کوانتومی (QDs)، نانوذرات نیمه رسانایی هستند که به علت توانایی در جذب و نشر نور با دقت بالا، در صنایعی همچون سلول های خورشیدی، LEDها، تصویربرداری پزشکی و حسگرها کاربرد وسیعی دارند. علیرغم این پتانسیل بالا، روش های متداول تولید آنها با استفاده از حلال های سمی آلی، چالش های زیست محیطی و ایمنی قابل توجهی بهمراه دارد.
در این پروژه که با همکاری دو مرکز تحقیقاتی CiTOS (مرکز فناوری های یکپارچه و سنتز آلی) و MSLab انجام شده، محققان با الهام از سنتز پپتیدها، از ترکیب TCEP بعنوان عامل انتقال دهنده کالکوژن (عناصر گوگرد، سلنیم، تلوریوم) استفاده کردند. این ترکیب محلول در آب و زیست سازگار است و امکان سنتز مؤثر نقطه های کوانتومی در فاز آبی را فراهم می آورد.
به گفته ژان-کریستف مونبالیو (Jean-Christophe Monbaliu)، مدیر CiTOS: «TCEP پیشتر بعنوان یک احیاکننده در سنتز پپتیدها شناخته شده بود. ما دیدیم که این ماده می تواند نقش جدیدی بعنوان عامل انتقال کالکوژن ایفا کند و نتیجه فراتر از انتظار ما بود.»
با استفاده از طیف سنجی رامان در محل (in situ)، تیم تحقیقاتی به سرپرستی سدریک مالهرب (Cédric Malherbe) موفق شد مسیر واکنش ها را در لحظه رصد کند. این ابزار تحلیلی پیشرفته کمک کرد تا فرآیند سنتز به دقت بهینه سازی و کنترل شود، نگاهی که به ندرت در حوزه نانومواد اعمال می شود.
کاهش چشم گیر مصرف انرژی و پسماند شیمیایی، حذف احتیاج به مراحل پردازش بعد از سنتز، افزایش ایمنی به علت حذف حلال های آلی و افزایش بازده تولید با حفظ کیفیت بالا همچون مزیت های این فرایند جدید است.
با این حال، نگرانی ها در رابطه با سمّیت ترکیبات کادمیمی همچنان پابرجا می باشد. به قول کارلوتا کامپالانی (Carlotta Campalani) از CiTOS: «با وجود بهره وری بالای نقطه های کوانتومی کادمیمی، نگرانی های زیست محیطی و مقررات سخت گیرانه سبب شده اند به دنبال جایگزین های کم سم تر و سبزتر با عملکرد مشابه باشیم.»
این موفقیت نشان داده است چگونه فناوری جریان پیوسته (Continuous Flow)، در کنار طراحی هوشمند مواد و استفاده از تحلیل های پیشرفته، می تواند تولید نانومواد را هم زمان ایمن، سازگار با محیط زیست و صنعتی سازی پذیر کند.
منبع: acak.ir
این مطلب آجاک را پسندیدید؟
(0)
(0)
تازه ترینهای مرتبط
نظرات بینندگان در این باره