تخریب آلاینده های نوظهور با استفاده از نیمه رساناهای فروالکتریک فتوکاتالیستی: مروری بر پیشرفت ها و چشم اندازها

چکیده مقاله

هدف و زمینه: در سال های اخیر، افزایش چشمگیر مصرف مواد شیمیایی صنعتی، دارویی و محصولات شخصی، منجر به ظهور دسته ای از آلاینده های مقاوم و پایدار شده است که به عنوان «آلاینده های نوظهور» شناخته می شوند این ترکیبات شامل داروها، آفت کش ها، و مواد مراقبت شخصی می باشند که به دلیل پایداری شیمیایی و زیستی بالا، در برابر روش های مرسوم تصفیه مانند جذب مقاومت نشان می دهند و در نهایت به چرخه محیط زیست بازمی گردند این موضوع نگرانی های جدی زیست محیطی و بهداشتی ایجاد کرده و نیاز به توسعه فناوری های کارآمد و پایدارتر برای حذف این ترکیبات را پررنگ کرده است روش کار: در دهه های اخیر، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته به عنوان یکی از موثرترین راهکارها برای تخریب آلاینده های پایدار معرفی شده اند این فرآیندها با تولید رادیکال های اکسیدکننده فعال مانند •OH و SO۴ قادرند ترکیبات پیچیده آلی را به محصولات معدنی ساده تر مانند CO۲ و H۲O تبدیل کنند در میان انواع فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، فرآیندهای فتوکاتالیستی به دلیل بهره گیری از انرژی نور خورشید و ایجاد جفت های الکترون–حفره، توجه ویژه ای را به خود جلب کرده اند یافته ها: مطالعات اخیر نشان داده اند که استفاده از نیمه رساناهای فروالکتریک مانند باریوم تیتانات BaTiO۳ به دلیل ویژگی های منحصربه فرد قطبش خودبه خودی و خاصیت پیزوالکتریک، موجب افزایش چشمگیر در جداسازی حامل های بار و کاهش نرخ بازترکیب الکترون–حفره می شود این ویژگی ها عملکرد فتوکاتالیستی را بهبود داده و به ویژه در فرآیندهای ترکیبی پیزو–فتوکاتالیز راندمان حذف آلاینده ها را افزایش می دهد نتیجه گیری: این مقاله مروری، به بررسی جامع مفاهیم بنیادی، ویژگی های ساختاری و عملکردی نیمه رساناهای فروالکتریک در تخریب آلاینده های نوظهور می پردازد در کنار تحلیل پیشرفت های اخیر، مسیرهای آتی برای بهینه سازی کارایی فتوکاتالیستی از طریق طراحی نانوساختارها، دوپینگ هدفمند و ترکیب فناوری های هیبریدی نیز تبیین شده است این رویکردها می توانند مسیر توسعه فناوری های تصفیه ی پایدار، کم هزینه و سازگار با محیط زیست را هموار سازند

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

مینا قهرچی

گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

سیدغلامرضا موسوی

گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

مینو کرباسی

گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا

قهرچی، مینا و موسوی، سیدغلامرضا و کرباسی، مینو،1404،تخریب آلاینده های نوظهور با استفاده از نیمه رساناهای فروالکتریک فتوکاتالیستی: مروری بر پیشرفت ها و چشم اندازها،سومین کنفرانس و نمایشگاه ملی چالش های محیط زیستی: نقش صنعت، معدن و جامعه در گسترش حکمرانی سبز،تهران

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات سومین کنفرانس و نمایشگاه ملی چالش های محیط زیستی: نقش صنعت، معدن و جامعه در گسترش حکمرانی سبز19 آبان 1404 · تهران