نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

در این پژوهش، امکان تشکیل و اتصال لایه نازکی از Zn-MOF-5 بر روی زیرلایه اکسید روی و سولفید کادمیم برای بهبود خواص، انرژی و برهمکنش‌های شیمیایی بین فصل­مشترک MOF/ZnO و MOF/CdS با استفاده از محاسبات تابع چگالی مورد مطالعه قرارگرفت. نتایج این مطالعه، افزایش پایداری و بهبود خواص را به‌دنبال اصلاح ساختار از طریق هیبریداسیون با چارچوب آلی- فلزی، نشان می‌دهد. هم‌چنین مقایسه سیستم اکسید روی و سولفید کادمیم، کارایی بهتر چارچوب آلی- فلزی (MOF) بر روی زیر لایه اکسید روی را پیش‌بینی می‌کند.

---

هدف این تحقیق بررسی تأثیر یون تارتارات (C₄H₄O₆^-2-) بر استخراج و جدایش روی و کادمیم با استفاده از استخراج‏ کننده D2EHPA است. حضور یون تارتارات در محلول، باعث جابه‌‏جایی منحنی استخراج روی و کادمیم به‌سمت pHهای قلیایی‌‏تر می‏‌شود؛ ولی میزان جابه‌جایی منحنی استخراج کادمیم قابل توجه‌‏تر است. در صورت استفاده از D2EHPA بدون حضور یون تارتارات، مقدار ΔpH_50% برابر با 65/0 است. اگر 2/0 مولار یون تارتارات به فاز آبی افزوده شود مقدار ΔpH_50% به 09/1 افزایش می‏‌یابد. آنالیز طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون سرخ روی فاز آلی نشان داد که یون تارتارات به‌همراه روی و کادمیم جذب فاز آلی می‏‌شود. روش آنالیز شیب نشان داد 25/0 مول و 5/0 مول یون تارتارات به‌ترتیب به‌همراه روی و کادمیم وارد واکنش تشکیل کمپلکس می‌شود، اما عدد استخراج با افزایش غلظت یون تارتارات تغییر می‌کند.

---

آلودگی آب‌ها یکی از معضلات بزرگ جوامع بشری است و نیاز به یافتن راه‌های جدید برای حذف این آلاینده‌ها در سال‌های اخیر بسیار موردتوجه قرار گرفته است. یکی از روش‌ها استفاده از فتوکاتالیست‌ها است. در این پژوهش نانوذرات اکسید تیتانیم و اکسید تیتانیم-اکسید کادمیم (TiO₂-CdO) به‌عنوان نانو فتوکاتالیست با روش سل-ژل تهیه شدند. نمونه‌های تولید شده برای تخریب رنگ متیلن بلو تحت تابش نور فرابنفش مورداستفاده قرار گرفت. برای مشخصه‌یابی نمونه‌های تهیه شده از آزمون‌های طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترون روبشی نشر میدانی، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و طیف‌سنجی مرئی فرابنفش استفاده شد. نتایج ریزساختاری نشان داد نانوذرات با ابعاد ۱۸ تا ۳۲ نانومتر به این روش تهیه شدند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد فاز اصلی ایجاد شده آناتاز است. نانو‌کامپوزیت TiO₂-4%CdO فعالیت فتوکاتالیستی بیشتری در مقایسه با اکسید تیتانیم خالص از خود نشان داد. همچنین تأثیر پارامترهای مؤثر بر فعالیت فتوکاتالیستی از جمله pH، زمان تابش و مقدار پودر مورد بررسی قرار گرفت. بررسی‌ها نشان داد در pH=9، زمان 75 دقیقه و استفاده از 0/02 گرم فتوکاتالیست TiO₂-4%CdO، بیشینه فعالیت فتوکاتالیستی در حدود 92 درصد بود.