به گزارش پایگاه خبری خبرآنی به نقل از وزارت علوم، نتایج کار مشترک دکتر حمیدرضا قناعتیان، استاد گروه فیزیک دانشگاه جهرم، دکتر مهدی شکوریان فرد جهرمی استادیار دانشگاه صنعتی بیرجند و Ganesh Kamath از دانشگاه میسوری کلورادو آمریکا در زمینه طراحی حسگرهای گرافنی در شناسایی یون های فلزی سنگین سمی به عنوان مقاله برگزیده و طرح روی جلد مجله معتبر Journal of Materials Science از مجلات انتشارات Springer، انتخاب شد.
در بخشی از این مقاله آمده است که در میان تمام آلاینده ها، سمیت فلزات سنگین یک خطر جدی است و منجر به اختلال در سلامتی و ایجاد بیماری های خطرناک انسانی می شود. از این رو، در سال های اخیر تقاضای زیادی از طرف سازمان بهداشت جهانی برای حذف این آلاینده ها از آب های آشامیدنی و پساب های صنعتی صورت گرفته است.
امروزه تلاش های زیادی بر روی توسعه مواد برپایه گرافن شامل اکسید گرافن، اکسید گرافن کاهش یافته، هیبرید اکسید گرافن با مواد آلی، معدنی، پلیمری و نانو ذرات مغناطیسی برای حذف یون های سمی صورت گرفته است. اخیراً، تکنولوژی نانوحفره به عنوان ابزاری قوی در تشخیص، شناسایی و حذف مولکول ها مورد استفاده قرار گرفته است.
حضور این نانوحفرات در صفحات گرافنی از طریق میکروسکوپ الکترونی عبوری-روبشی (STEM) به اثبات رسیده است. به منظور ایجاد نانوحفراتی پایدار در صفحات گرافنی معمولاً لبه های این نانوحفرات را با اتمهایی مانند اکسیژن (O)، نیتروژن (N)، گوگرد (S) و غیره اشباع می کنند.
بر همین اساس در این مقاله با استفاده از روش های شیمی محاسباتی، توانایی صفحات گرافنی حاوی نانوحفرات اشباع شده با اتم های اکسیژن در به دام انداختن یون های فلزات سنگین سمی سرب (Pb۲ )، جیوه (Hg۲ ) و کادمیوم (Cd۲ ) مورد بررسی قرار گرفته است.
نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که تعداد اتم‌های اکسیژن موجود در نانوحفرات و همچنین سایز نانو حفرات ایجاد شده در صفحات گرافنی دارای اثر مهمی بر روی قدرت جذب یونهای فلزات سنگین سمی هستند. مجموع این عوامل باعث می شود که قدرت جذب یونهای Hg۲ بر روی نانو حفرات اشباع شده با اکسیژن به مراتب خیلی بیشتر از یون های Pb۲ و Cd۲ باشد.
از این رو، این اختلاف در قدرت جذب توانایی و پتانسیل این صفحات را در طراحی سنسورهای تشخیص یون های فلزات سنگین سمی را فراهم می کند.
