محمدجواد جهانشاهی

در این پژوهش، یک نانوکامپوزیت پلیمری بدون فلز متشکل از نیترید کربن گرافیتی دوپ شده با گوگرد (S-C₃N₄) و گرافن اکسید(GO) به روش هیدروترمال سنتز شد. این نانوکامپوزیت با هدف افزایش جداسازی جفت الکترون-حفره و کاهش نوترکیبی بارها طراحی گردید. گرافن اکسید به دلیل مساحت سطحی بالا، گروه های عاملی اکسیژن دار و هدایت الکترونی عالی، جذب آلاینده ها و انتقال بار را بهبود بخشید. همچنین،S-C₃N₄ با شکاف باند مناسب (eV7‎/2) در ناحیه مرئی، جذب نورمرئی را افزایش داد. برای افزایش کارایی و قابلیت بازیابی، از فیبروئین ابریشم به عنوان بستری شفاف، مقاوم و زیست سازگار استفاده شد. این بستر با حفظ پراکندگی نانوذرات، عبور نور را افزایش داد و امکان استفاده مجدد از فتوکاتالیست را در پنج چرخه بازیابی، تخریب آلاینده های دارویی تتراسایکلین و رنگ صنعتی رودامین Bفراهم کرد. به منظور شناسایی و تایید ساختار مواد هیبریدی سنتز شده، مشخصه‎یابی نانوکامپوزیت با آنالیزهایی مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM)،FTIR ، TGA،XRD ،XPS و طیف سنجی جذبیUv-Vis صورت گرفت. فعالیت فتوکاتالیستی کامپوزیت سنتز شده از طریق بهینه سازی پارامترهای موثر از جمله، غلظت آلاینده هدف، دوز کاتالیست و زمان واکنش بهبود داده شد. به طور خاص، در شرایط روشنایی و در حضور تتراسایکلین با غلظت50 میلی‎گرم در لیتر و 9pH= نانوکامپوزیت در مدت زمان 15 دقیقه، به تخریب نوری 95% تتراسایکلین را ثبت کرد. همچنین، برای رنگ رودامینB در شرایط 7pH= و غلظت 3میلی‎گرم در لیتر در مدت 120 دقیقه، میزان تخریب نوری به 91% رسید. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت سنتز شده نه تنها فعالیت فتوکاتالیستی بالایی دارد، بلکه به دلیل ساختار بدون فلز و روش سنتز کم هزینه، گزینه ای سازگار با محیط زیست برای تصفیه آب می‎باشد.