مهار گازهای گلخانه ای با فناوری نانو

بر همین اساس، نیاز به ارائه و استفاده از روش‌های کارآمد برای مهار انتشار گازهای گلخانه‌ای (CO2) در جهان، منجر به تاسیس سازمان‌های مختلفی مانند کمیسیون تخصصی پایش تغییرات آب و هوا (تحت نظارت سازمان ملل) و یا برنامه‌ی SET-Plan در اتحادیه اروپا شده‌است.

به گفته‌ مسعود میرزایی شهرابی دانشیار گروه شیمی دانشگاه فردوسی مشهد از مهمترین موادی که برای جداسازی و ذخیره‌سازی گاز CO2 در دنیا، چارچوب‌های فلز- آلی (Metal-Organic Frameworks) یا MOFs هستند. با توجه به اهمیت تحقیقات در این زمینه، در این طرح نانو ذراتی با چارچوب فلز آلی بر پایه‌ هسته‌ مس تهیه شده و کارایی آن در مهار گاز CO2 مورد ارزیابی قرار گرفته‌ است.

میرزایی گفت: مطالعات ما نشان دهنده‌ عملکرد چشمگیر (MFUM-1Cu) در زمینه‌ جذب گاز CO2 از مخلوط‌های گازی بوده است؛ به گونه‌ای که می‌توان عملکرد آن‌ را با سایر ترکیب‌های مشابه رقابت‌پذیر دانست. با توجه به این مسئله و نیاز مبرم صنایع کشور به نوسازی، از این ترکیب می‌توان برای حذف گازهای آلاینده خروجی صنایع مختلف (به ویژه گاز CO2) استفاده کرد.

وی ادامه داد: میزان انتخاب‌گری گاز CO2 نسبت به N2 برای (MFUM-1Cu) در مقایسه با برخی از MOF های شناخته شده مانند MOF-199 تا 74 برابر بهبود از خود نشان داده‌است. همچنین (MFUM-1Cu) به دلیل حضور فلز مس و لیگاند آزید، خواص مغناطیسی نیز از خود نشان می‌دهد که حوزه‌های کاربردش را گسترده‌تر می‌کند.

به گفته‌ این محقق، در این پژوهش به منظور بررسی صحت و اصالت نتایج به‌دست آمده، از طیف متنوعی از روش‌ها مانند آزمون معتبر کریستالوگرافی در کنار شبیه‌سازی‌های کامپیوتری استفاده شده‌است.

میرزایی در خصوص امکان تولید انبوه و صنعتی این نانوساختار عنوان کرد: در حال حاضر نمونه‌های اولیه از (MFUM-1Cu) در مقیاس آزمایشگاهی و به‌منظور ثبت شرکت دانش بنیان در دست تهیه قرار دارند. با توجه به نقش شرکت‌های دانش بنیان به‌عنوان حد واسط‌های مهم و تاثیرگذار بین صنعت و دانشگاه و همچنین به منظور دستیابی به تولید انبوه این نمونه و نمونه‌های بهینه‌شده‌  آن در آینده، انجام تحقیقات بیشتر در این زمینه ضروری به نظر می‌رسد.

این پروژه به همت اعظم حسن پور دانشجوی دکتری شیمی معدنی دانشگاه فردوسی مشهد، دکتر مسعود میرزایی شهرابی، دکتر حسین اشتیاق حسینی اعضای هیئت علمی دانشگاه فردوسی مشهد و دکتر مهدی نیک ‌نام شاهرک عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی قوچان انجام شده‌است.

در این پروژه همچنین، محققی از کشور لهستان همکاری داشته‌است. نتایج این کار در مجله‌ Dalton Transactions با ضریب تاثیر 4/099 (جلد 47، سال 2018، صفحات 13849 تا 13860) به چاپ رسیده‌است.

این چارچوب فلز آلی با استفاده از روش صوت شیمی سنتز شده و به افتخار دانشگاه فردوسی مشهد MFUM-1(Cu)،  Materials from Ferdowsi University of Mashhad نام‌ گذاری و در پایگاه معتبرکمبریج CSD ثبت شده‌ است.