دنیای نانو

دنیای نانو

کاربرد نانوکامپوزیت‌های گرافن اکساید در تخریب فوتوکاتالیستی رنگ‌های آلیِ پساب‌های صنعتی

نوع مقاله : مروری

نویسندگان
1 روه فیزیک، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرقدس، ایران
2 گروه فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس
3 گروه فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر، اسلامشهر، ایران
4 گروه فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی شهرقدس، تهران، ایران
5 گروه شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
ورود پساب‌های رنگی از صنایع نساجی، چاپ و رنگرزی، به دلیل پایداری شیمیایی و مقاومت زیستی رنگ‌ها، تهدیدی جدی برای محیط زیست و سلامت انسان محسوب می‌شود. توسعه‌ی روش‌های نوین تصفیه با بهره‌گیری از نانومواد پیشرفته در سال‌های اخیر مورد توجه گسترده قرار گرفته است. در این میان، نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر گرافن اکساید به دلیل دارا بودن سطح ویژه‌ی بالا، گروه‌های عاملی اکسیژنی متعدد و قابلیت اصلاح ساختاری، به عنوان ماده کارآمدی برای تخریب آلاینده‌های آلی به‌ویژه رنگ‌ها مطرح شده‌اند. ترکیب گرافن اکساید با نیمه‌هادی‌ها یا بارگذاری فلزات واسطه بر سطح آن، مانند نانو کامپوزیت ها و نانوذرات شامل نقره، روی، تیتانیوم، آهن با بستر پلی‌وینیلیدین منجر به بهبود انتقال بار، کاهش بازترکیب الکترون–حفره و در نهایت افزایش بازدهی فرآیند فوتوکاتالیستی می‌شود. علاوه بر این، خاصیت جذب سطحی بالای گرافن اکساید به همراه عملکرد فوتوکاتالیستی، امکان حذف هم‌زمان رنگ‌ها از محیط آلوده را فراهم می‌سازد. نتایج پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهد که نانوکامپوزیت‌های گرافن اکساید قادرند رنگ‌های مقاوم متداول از جمله متیلن بلو، متیلن اورنژ و رودامین بی را تحت تابش نور مرئی یا فرابنفش در زمان کوتاه تجزیه کنند. بدین ترتیب، نانوکامپوزیت‌های پایه‌ی گرافن اکساید به‌عنوان گزینه‌ای نوین، کارآمد و سازگار با محیط زیست برای تصفیه پساب‌های رنگی و بهبود کیفیت منابع آبی شناخته می‌شوند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Applications of Graphene Oxide Nanocomposites in Photocatalytic Degradation of Organic Dyes in Industrial Wastewater

نویسندگان English

monir niazi 1
kasra Behzad 2
Afarin Bahrami 3
Zahra Khalaj 4
vahid kiarostami 5
1 Department of physics,, Shahr-e-Qods Branch, Tehran Iran
2 Department of physics, Shahr-e-Qods branch, Islamic Azad University
3 Physics Department, Science Faculty, Islamshahr Branch, Islamic Azad University, Islamshahr, Iran
4 Physics department, Shahr-e-Qods branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
5 Department of Chemistry, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

The discharge of dye-containing wastewater from textile, printing, and dyeing industries poses a significant threat to the environment and human health due to the chemical stability and biological resistance of dyes. In recent years, the development of advanced treatment methods using nanomaterials has garnered considerable attention. Among these, graphene oxide-based nanocomposites have emerged as promising materials for the degradation of organic pollutants, particularly dyes, owing to their high specific surface area, abundant oxygen-containing functional groups, and tunable structural properties. The integration of graphene oxide with semiconductors or the loading of transition metals—such as silver, zinc, titanium, and iron, iron with polyvinylidene substrate —onto its surface, enhances charge transfer, reduces electron–hole recombination, and ultimately improves photocatalytic efficiency. Furthermore, the high adsorption capacity of graphene oxide, combined with its photocatalytic activity, enables the simultaneous removal of dyes from contaminated environments. Recent studies have demonstrated that graphene oxide nanocomposites can effectively degrade common resistant dyes such as methylene blue, methyl orange, and rhodamine B under visible or ultraviolet light within short timeframes. Consequently, graphene oxide-based nanocomposites are recognized as innovative, efficient, and environmentally friendly candidates for the treatment of dye- polluted wastewater and the improvement of water quality.

کلیدواژه‌ها English

Dye degradation
Graphene oxide nanocomposites
Industrial wastewater

  • تاریخ دریافت 25 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 04 آذر 1404
  • تاریخ پذیرش 16 دی 1404