نانوکامپوزیت‌های هوشمند چارچوب فلزی-آلی MOF و کاربردهای آن‌ها در حذف آلاینده های رنگزا و ‌زیست محیطی

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 گروه نانوفناوری رنگ- پژوهشگاه رنگ

2 کارشناس ارشد خوردگی، آزمایشگاه جنبه های مکانیکی خوردگی، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشکدگان فنی دانشگاه تهران،

چکیده

مسائل مربوط به آلاینده های رنگزا و محیط‌زیست مانند گرم شدن کره زمین، آلودگی آب و تولید زباله روزبه‌روز ضروری‌تر شده و زندگی انسان‌ها را به خطر می‌اندازد. توسعه مواد کاربردی جدید برای مقابله با چنین مخاطرات زیست‌محیطی هنوز یک فرآیند مداوم است. نانوساختارهای چارچوب فلزی-آلی، MOFها، نانومواد متخلخلی با ظرفیت جذب بالای آلاینده‌های زیست محیطی هستند. با ترکیب بخش‌های پاسخگو به محرک‌ها در ساختارهایشان، می‌توان ویژگی‌هایی مانند بازیافت را به آن‌ها اضافه می‌کند. برخی از پژوهشگران با موفقیت گونه‌هایی فعال نوری را در ساختارهای MOF ها ترکیب کرده‌اند که منجر به تشکیل نانوکامپوزیت‌های هوشمند پاسخگو به نور می‌شود. همچنین در نانوکامپوزیت‌های هوشمند پاسخگو به حرارت وجود واحدهای پلیمری پاسخگوی حرارتی در ساختار MOF باعث می‌شود دارای خواص فیزیکی و شیمیایی حساس به تغییرات دما باشند. بازیافت و جداسازی نانوکامپوزیت‌های MOF را می‌توان با ترکیب نانوذرات مغناطیسی در ساختار آن‌ها و ساخت نانوکامپوزیت‌های هوشمند پاسخگو به مغناطیس تسهیل کرد. این پژوهش به بررسی کاربردهای نانوکامپوزیت‌های هوشمند پاسخگو به حرارت، نور و مغناطیس برای حذف آلاینده های رنگزا و ‌زیست محیطی می‌پردازد. همچنین در این مقاله، چالش‌های مرتبط با استفاده از نانوکامپوزیت‌های هوشمند به عنوان ترکیبات جدید در کاربردهای زیست محیطی و چشم‌انداز آینده آن‌ها مورد بحث قرار گرفته‌اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Smart nanocomposites of metal-organic framework (MOF) and their applications in removing dye and environmental pollutants

نویسندگان [English]

  • مهرناز قراگوزلو 1
  • Ali Mohammadsadegh 2
1 Department of Nanomaterials and Nanocoatings, Institute for Color Science and Technology,
2 MScو Corrosion, Mechanically Assisted Corrosion Lab. , School of Metallurgy and Materials Engineering, College Engineering, University of Tehran
چکیده [English]

Environmental related issues such as global warming, water pollution, and waste production are becoming ever-more urgent and are endangering the lives of human beings. MOFs, are highly porous materials with generally high adsorption capacity of environmental pollutants. The incorporation of stimuli-responsive moieties in their structures confer them with additional properties such as being easily recovered and recyclability.Also, in smart heat-responsive nanocomposites,the presence of thermo-responsive polymeric units in the structure of an MOF make it to have physicochemical properties that are sensitive to temperature changes. Recycling and separation of MOF nanocomposites can be facilitated by the incorporation of magnetic nanoparticles into their structures. This review investigates the applications of smart nanocomposites responsive to heat, light and magnetism to remove dye and environmental pollutants. Also, in this article, the challenges related to the use of smart nanocomposites as new compounds in environmental applications and their future prospects are discussed.can be facilitated by incorporating magnetic nanoparticles into their structure and making smart nanocomposites responsive to magnetism.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Smart metal-organic framework
  • Light-responsive nanocomposites
  • Heat-responsive nanocomposites
  • Magnetic-responsive nanocomposites
  • Removal of dye and environmental pollutants