چاپ نتایج تحقیقاتی مشترک محققین مرکز تحقیقاتی نانومواد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه و محققین استرالیا در مجله Advanced materials
| تاریخ ارسال: 1400/12/17 |
چاپ نتایج تحقیقاتی مشترک محققین مرکز تحقیقاتی نانومواد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه و محققین استرالیا در مجله Advanced materials نتایج تحقیقات مشترک محققین مرکز تحقیقاتی نانومواد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران و محققین استرالیا در مجله Advanced materials با ضریب تأثیر ۳۰.۸۴۹ منتشر شد.
در این تحقیق که با همکاری دانشگاه‌های Macquary و UTS استرالیا صورت گرفته است یک غشای نانویی همگرا برای استخراج یون لیتویم ساخته شده و خواص آن بررسی شده است.
تیم محققان دانشگاه شامل مهندس احسان حسینی و مهندس محمد ذاکر تبریزی از محققان مرکز تحقیقاتی نانو مواد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران، زیر نظر دکتر اصغر حبیب‌نژاد کورایم (مدیر این مرکز و عضو هیات علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران) در این پژوهش و همکاری بین‌المللی همکاری داشته‌اند.
گفتنی است این مقاله در مجله Advanced Materials با ضرب تاثیر ۳۰.۸۴۹ از زیر مجموعه انتشارات Wiley Online Library به چاپ رسیده است که در زمره برترین مجلات علمی به شمار می‌آید.
معرفی تحقیق:
پیش‌بینی می‌شود که با توجه به نیاز فزاینده صنعت به عنصر حیاتی لیتیوم، به زودی تقاضای این ماده از عرضه آن فزونی یافته و این ماده به یک ماده ژئوپلیتیکی مهم تبدیل خواهد شد. از این رو تحقیقات در این حوزه جهت استخراج این ماده مهم از منابع قابل حصول و در دسترس مورد توجه محققین قرار گرفته است. آب دریا به عنوان یک منبع سرشار از یونهای لیتیوم می‌تواند بخش قابل ملاحظه‌ای از نیازهای بشر به این ماده حیاتی را تامین کند، اما مشکلات تفکیک‌پذیری این یون از سایر یونهای موجود در آب باعث شده تا این راه حل با چالش‌هایی مواجه شود. در همین راستا طراحی مواد نوین برای توسعه غشاهای با ساختار نانو کانال و نانوحفره‌های با گزینش‌پذیری یون لیتیوم به یکی از اولویتهای علمی سال‌های اخیر تبدیل شده است.
آینده سیستم‌های ذخیره انرژی مبتنی بر لیتیوم به شدت به جداسازی کارآمد این ماده متکی است. از این رو اخیرا کانال‌های یونی بیولوژیکی دارای ساختارهای حفره‌ای نامتقارن نانو مقیاس با جداسازی و سنجش بسیار کارآمد یونهای فلزی قلیایی مورد توجه محققین قرار است. اما بازآفرینی مصنوعی چنین ساختار زیستی پیچیده‌ای از نظر فنی چالش برانگیز است.
در این تحقیق، یک غشای قابل تنظیم با قابلیت انتخاب یون تک ظرفیتی لیتیوم از طریق منافذ نامتقارن چند انگسترومی با موانع فعال انرژی کاشته شده طراحی شده است. موانع فعال انرژی از طریق دیواره‌های چند انگسترومی و مولکول‌های مهمان در برابر حرکت یونی عمل می کنند، بدین طریق که یون هدف را نگه داشته و در عین حال انتقال یونهای غیر هدف را تسهیل می‌کنند. غشا تولیدی از چهارچوب‌های فلزی-آلی دولایه (MOF-on-MOF) تشکیل شده است که ساختار حفرات را برای به تله انداختن یون لیتیوم از ۶ انگستروم به ۳.۴ آنگستروم کنترل می‌کند. نتایج پژوهش فوق می‌تواند باعث پیشرفت قابل توجهی در توسعه کانال‌های نانومقیاس برای استخراج یونهای تک ظرفیتی ایجاد کرده و اثرات بالقوه‌ای در فناوری‌های سنجش، ذخیره‌سازی انرژی و جداسازی داشته باشد.لینک مقاله https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/۱۰.۱۰۰۲/adma.۲۰۲۱۰۷۸۷۸
