تحقیق پژوهشگران ایرانی روی جلد مجله انجمن شیمی آمریکا

به گزارش خبرگزاری صدا و سیمای استان خوزستان، مقاله پژوهشی با عنوان ««مقایسه نقش گروه های عاملی اسیدی و بازی در رفتار جذب ید در شبکه های فلز ـ آلی دوبعدی اصلاح شده پساسنتزی» یا «Contrasting the Role of Acidic and Basic Functional Groups on Iodine Capture Behavior of Post-Modified 2D Zn Metal-Organic Networks» به بررسی نقش گروه های عاملی اسیدی و بازی در رفتار جذب ید در شبکه های فلز ـ آلی دوبعدی اصلاح شده پسا سنتزی پرداخته و طرح روی جلد شماره اخیر مجله علمی «Langmuir» متعلق به انتشارات انجمن شیمی آمریکا (ACS) شده است.

این مقاله حاصل پژوهش های رساله دکتری قاسم مالکی در گروه تحقیقاتی دکتر ولی الله نوبخت و سپیده سمیعی و با همکاری مشترک بخش شیمی دانشگاه های شهید چمران اهواز و شیراز است.

در این پژوهش، اثر اصلاح شیمیایی پس از ساخت بر رفتار جذب ید در مجموعه ای از پلیمر های هماهنگی دوبعدی مبتنی بر روی (Zn-CP) بررسی شد.

پژوهشگران ابتدا یک چارچوب پایه با عنوان Zn-CP را مورد بررسی قرار دادند و سپس با انجام اصلاحات متوالی، چهار مشتق شامل Zn-CP-df، Zn-CP-en، Zn-CP-en-ps و Zn-CP-dap را تهیه کردند. این اصلاحات با هدف تغییر محیط الکترونیکی ساختار های مورد مطالعه انجام شد؛ در حالی که این چارچوب ها ذاتاً غیرمتخلخل هستند. نتایج این مطالعه نشان داد که تغییر گروه های عاملی می تواند بدون افزایش تخلخل، بر توانایی جذب ید اثر بگذارد و جذب ید در این مواد عمدتاً از طریق برهم کنش های اختصاصی میان جاذب و ید صورت می گیرد.

بر اساس یافته های این پژوهش، مشتق Zn-CP-en که با گروه های عاملی اتیلن دی آمین اصلاح شده است، بالاترین ظرفیت جذب ید را در میان مواد بررسی شده نشان داد. ظرفیت جذب این ماده در محلول به 765.7 میلی گرم ید به ازای هر گرم جاذب و در فاز بخار به 1963.1 میلی گرم بر گرم رسید. این در حالی است که ظرفیت جذب ماده پایه Zn-CP در محلول 178 میلی گرم بر گرم و در فاز بخار 154 میلی گرم بر گرم گزارش شد.

پژوهشگران افزایش عملکرد Zn-CP-en را با حضور گروه های آمینی الکترون دهنده مرتبط دانستند. این گروه های عاملی می توانند برهم کنش های انتقال بار با ید را تسهیل کنند و در نتیجه موجب افزایش کارایی جذب شوند.

در مقابل، اصلاحات حاوی گوگرد و اکسیژن و همچنین ایجاد پیوند های عرضی در ساختار چارچوب، بهبود های متوسط تری در جذب ید ایجاد کردند. این نتایج بر نقش گروه های آمینی در تعیین بازده جذب ید در این مجموعه از مواد تأکید دارد. یافته های این پژوهش نشان می دهد که در شبکه های هماهنگی دوبعدی غیرمتخلخل، مهندسی ساختار الکترونیکی از طریق افزودن گروه های عاملی می تواند در عملکرد جذب ید، نقش مهم تری از طراحی متداول مبتنی بر افزایش تخلخل داشته باشد.

بر اساس نتایج این مطالعه، شناخت بهتر جاذب هایی که عملکرد آنها از طریق گروه های عاملی قابل کنترل است، می تواند به طراحی مواد جدید برای جذب ید کمک کند؛ موضوعی که در حوزه های زیست محیطی و مدیریت پسماند های هسته ای نیز کاربرد بالقوه دارد.