پنجشنبه ۰۷ مهر ۱۴۰۱
۲۱:۱۶ - ۱۱ مرداد ۱۴۰۱ کد خبر: ۱۴۰۱۰۵۱۱۴۸
تحقیقات و پژوهش های پزشکی

امکان استفاده از ضایعات ماهی برای تولید نانومواد کربنی

تبدیل ضایعات ماهی به نانومواد کربنی,نانومواد کربنی
پژوهشگران ژاپنی در بررسی جدید خود نشان داده اند که می توان از ضایعات ماهی برای تولید نانومواد کربنی استفاده کرد.

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس بلاگ، نانومواد مبتنی بر کربن به لطف سمیت کم، پایداری شیمیایی و خواص الکتریکی و نوری قابل توجه، کاربردهای بیشتری در تجهیزات الکترونیکی، تبدیل و ذخیره انرژی، کاتالیز و زیست پزشکی دارند. "نانو پیازهای کربنی" (CNOs) یقینا از این قاعده مستثنی نیستند. اولین بار در سال ۱۹۸۰ گزارش شد که نانو پیازهای کربنی، نانوساختارهایی متشکل از پوسته های متحدالمرکز فولرن هستند که به قفس هایی درون قفس های دیگر شباهت دارند. آنها کیفیت های جذاب متعددی را مانند رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا ارائه می دهند.

روش های مرسوم برای تولید نانو پیازهای کربنی، مشکلات جدی دارند. برخی از آنها به شرایط تولید دشواری مانند دمای بالا یا خلأ نیاز دارند؛ در حالیکه برخی دیگر نیازمند زمان و انرژی زیادی هستند. بعضی از روش ها میتوانند این محدودیت ها را دور بزنند اما در عوض به کاتالیزورهای پیچیده، منابع کربن پرهزینه و شرایط اسیدی یا بازي خطرناک نیاز دارند. این امر، توانایی نانو پیازهای کربنی را تا اندازه زيادي محدود می کند.

جمعی از پژوهشگران "مؤسسه فناوری ناگویا" (Nitech) در ژاپن، راهی ساده و راحت برای تبدیل کردن ضایعات ماهی به نانو پیازهای کربنی با کیفیت بالا یافته اند. آن ها یک روش تولید ابداع کرده اند که در آن، فلس های استخراج شده از ضایعات ماهی بعداز تمیز کردن ، در عرض چند ثانیه از طریق "پیرولیز مایکروویو" (Microwave Pyrolysis) به نانو پیازهای کربنی تبدیل می شوند.

ولی چگونه می توان فلس های ماهی را به این راحتی به نانو پیازهای کربنی تبدیل کرد؟ اگرچه دلیل دقیق آن کاملاً مشخص نیست ولی پژوهشگران بر این باور هستند که این امر به کلاژن موجود در فلس های ماهی مربوط می شود که می تواند تشعشعات مایکروویو کافی را برای افزایش سریع دما جذب کند. این فرآیند به تجزیه حرارتی یا پیرولیز می انجامد و گازهای خاصی را تولید می کند که از تولید نانو پیازهای کربنی پشتیبانی می کنند. نکته قابل توجه در مورد روش مذکور این است که به کاتالیزورهای پیچیده، شرایط سخت و زمان انتظار طولانی نیاز ندارد. فلس های ماهی را می توان در کمتر از ۱۰ ثانیه به نانو پیازهای کربنی تبدیل کرد.

به علاوه، این فرآیند می تواند نانو پیازهای کربنی با بلورینگی بسیار بالا تولید کند. دستیابی به این امر در فرآیندهایی که از ضایعات زیست توده بعنوان ماده اولیه استفاده می کنند، بسیار دشوار است. نتیجه این کار در تضاد کامل با سطح نانو پیازهای کربنی است که با روش های مرسوم تهیه میشوند و تولید آن ها باید از طریق مراحل اضافی صورت بگیرد.

این عملکرد خودکار، پیامدهای مهمی را برای کاربرد نانو پیازهای کربنی دارد. زمانی که سطح نانو پیازهای کربنی عملکردی نداشته باشد، نانوساختارها به دلیل یک تعامل جذاب تمایل دارند به هم بچسبند. این امر، پراکندگی آنها را در حلال ها دشوار می کند که در هر برنامه ای که به فرآیندهای مبتنی بر راه حل نیاز دارد، ضروری است. با وجود این، از آنجا که فرآیند پیشنهادی به تولید نانو پیازهای کربنی اصلاح شده می پردازد، امکان پراکندگی در حلال های مختلف را فراهم می کند.

یکی دیگر از مزیت های مرتبط با عملکرد و بلورینگی بالا، ویژگی های نوری استثنایی است. دکتر "تاکاشی شیرای" (Takashi Shirai)، از پژوهشگران این پروژه گفت:نانو پیازهای کربنی، تابش نور مرئی با بازدهی ۴۰ درصد را نشان می دهند. این مقدار که پیشتر هرگز به دست نیامده بود، حدود ۱۰ برابر بیشتر از عملکرد نانو پیازهای کربنی پیشین است که از طریق روش های مرسوم تولید شده اند.

این گروه پژوهشی برای نمایش برخی از کاربردهای عملی نانو پیازهای کربنی خود، استفاده از آن ها را در لامپ های ال ای دی و لایه های نازک ساطع کننده نور آبی نشان دادند. نانو پیازهای کربنی، انتشار بسیار پایداری را هم در دستگاه های جامد و هم زمانی که در حلال های مختلف از جمله آب، اتانول و ایزوپروپانول پراکنده شدند، تولید کردند.

شیرای ادامه داد: خواص نوری پایدار میتوانند به ما کمک کنند تا لایه های انعطاف پذیر تابشی و دستگاه های LED را بسازیم. این یافته ها، روزنه های جدیدی را برای توسعه نمایشگرهای نسل بعدی و نورپردازی حالت جامد خواهند گشود.

روش تولید پیشنهادی، سازگار با محیط زیست است و راه ساده ای را برای تبدیل کردن ضایعات ماهی به مواد بی نهایت سودمند ارائه می دهد. پژوهشگران باور دارند که پژوهش آنها به تحقق چندین هدف سازمان ملل در جهت توسعه پایدار کمک می کند. علاوه بر این ، اگر نانو پیازهای کربنی به نسل بعدی نورپردازی LED و نمایشگرهای QLED راه پیدا کنند، می توانند هزینه های ساخت خود را کاهش دهند.

این پژوهش، در مجله "Green Chemistry" به چاپ رسید.

  • 15
  • 1
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
تهماسب اول,شاه تهماسب اول,زندگینامه شاه تهماسب اول زندگینامه شاه تهماسب اول، دومین پادشاه صفوی

تاریخ تولد: ۳ اسفند ۸۹۲

محل تولد: شه آباد، اصفهان

سلطنت: ۹۳۰ تا ۹۸۴

جانشین: اسماعیل دوم

درگذشت: ۲۴ اردیبهشت ۹۵۵ خورشیدی

آرامگاه: مشهد، حرم امام رضا

ادامه
ابن رشد,زندگینامه ابن رشد,ابن رشد کیست زندگینامه ابن رشد همه‌چیزدان و فیلسوف نامدار

تاریخ تولد: سال ۵۲۰ قمری

محل تولد: قرطبه اندلس

شهرت: حفید

تالیفات: تفسیر مابعدالطبیعة؛ تلخیص الکون و الفساد؛ تلخیص کتاب الشعر؛ تلخیص کتاب العبارة و...

وفات: ۹ صفر ۵۹۵

ادامه
لادن مستوفی,بیوگرافی لادن مستوفی,عکس های لادن مستوفی بیوگرافی و عکس های لادن مستوفی و همسرش

تاریخ تولد: ۲۰ اسفند ۱۳۵۱

محل تولد: تن کابن، ایران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

شروع فعالیت: سال ۱۳۷۳

همسر: شهرام اسدی

ادامه
عارف غلامی,بیوگرافی عارف غلامی,عکس عارف غلامی بیوگرافی عارف غلامی فوتبالیست (+عکس)

تاریخ تولد: ۳۰ فروردین ۱۳۷۶

محل تولد: گرگان

حرفه: فوتبالیست

پست: مدافع میانی

تیم کنونی: استقلال تهران

قد: ۱۸۳ سانتی متر

ادامه
احمد سعیدی,بیوگرافی احمد سعیدی,عکس احمد سعیدی بیوگرافی و عکس های احمد سعیدی (+داستان زندگی و مهاجرتش)

تاریخ تولد: ۱۶ فروردین ۱۳۶۷

محل تولد: شیراز

حرفه: خواننده و آهنگساز

سبک: پاپ ایرانی

تحصیلات: فوق دیپلم رشته مهندسی کامپیوتر

ادامه
حمید سجادی,بیوگرافی حمید سجادی,عکس های حمید سجادی بیوگرافی حمید سجادی (+عکس)

تاریخ تولد: ۲ فروردین ۱۳۴۸

محل تولد: تهران

تحصیلات: دکترا در رشته برنامه‌ریزی

حرفه: وزیر ورزش و جوانان

حزب سیاسی: جامعه اسلامی ورزشکاران

ادامه
دقیقی طوسی,زندگینامه دقیقی طوسی,دقیقی طوسی شاعر زندگینامه دقیقی طوسی شاعر سده چهارم هجری

تاریخ تولد: پس از ۳۲۰ هجری قمری

محل تولد: توس، ایران

ملیت: ایرانی

حرفه: شاعر 

درگذشت: ۳۶۷ تا ۳۶۹ هجری قمری

ادامه
حمید فرخ نژاد,بیوگرافی حمید فرخ نژاد,عکس حمید فرخ نژاد بیوگرافی حمید فرخ نژاد ( + عکس همسر و فرزندش)

تاریخ تولد: ۲۸ فروردین ۱۳۴۸

محل تولد: آبادان

حرفه: کارگردان، فیلمنامه‌ نویس و بازیگر تلویزیون و سینما

تحصیلات: تحصیل کرده رشته کارگردانی تئاتر در دانشکده هنرهای زیبای دانشگاه تهران

همسر: فروزان جلیلی فر

ادامه
امیررضا دلاوری,بیوگرافی امیررضا دلاوری,تصاویر امیررضا دلاوری بیوگرافی و عکس های امیررضا دلاوری

تاریخ تولد: ۱۷ مرداد ۱۳۵۵

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

شروع فعالیت: سال ۱۳۷۷ تا کنون

مدرک تحصیلی: دیپلم علوم تجربی

همسر: الهام مرادی

ادامه
ویژه سرپوش