دستیابی به دانش فنی تولید حسگرهای شیمیایی
قنبریان با مدرک دکتری تخصصی شیمی آلی از دانشگاه تربیت مدرس درباره این طرح توضیح داد: امروزه فناوری و طراحی مواد جدید با خواص بهتر و کارآمدی بالاتر در بسیاری از حوزههای دانش اهمیت داشته و مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. بهطور خاص، توسعه نانوموادی که بتواند بهدلیل دارا بودن برخی ویژگیهای سطحی خاص، بهعنوان حسگر الکتروشیمیایی برای شناسایی انواع آلایندههای سمی بهویژه فلزات سنگین عمل کند، به زمینه کاربردی مهمی در صنایع مختلف شیمیایی و پتروشیمیایی تبدیل شده است.
وی افزود: در این راستا، ارائه مواد نیمههادی با خصوصیات الکتروشیمیایی ارتقایافته یا مواد دوبعدی جدید با برتری نسبی در خواص الکتروشیمیایی، امری مهم در سنجش آلایندههای سمی در پسابها، هوا، محیط زندگی و طبیعت محسوب میشود.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: کربن نایتراید گرافیتیک از جمله مواد جدیدی بوده که با توجه به ویژگیهای برتر این ماده در مقایسه با گرافن و گرافناکساید و البته دارا بودن خواص ویژه در مقایسه با کربن نایتراید معمولی، کاربرد گستردهای برای آن در زمینههای مختلف بهویژه تولید حسگرهای شیمیایی و بیوسنسورها پیشبینی شده است.
وی تصریح کرد: در این زمینه، نانوشیتهای g-C۳N۴ بهعنوان حسگری قدرتمند برای شناسایی فلزات سنگین و آلایندههای گازی مورد استفاده قرار میگیرند. بنابراین شناخت دقیق خواص الکترونی و مکانیزم اثر این مواد در شناسایی آلایندههای سمی همچون فلزات سنگین و شناخت مکانیزم در مقیاس مولکولی و اتمی اهمیت فراوانی داشته و میتواند پاسخگوی بسیاری از سؤالات مطرح در زمینه نحوه ارتقاء عملکرد حسگر و بهبود خواص آن و درنهایت دستیابی به مواد دوبعدی جدید با خواصی مطلوبتر از گزینههای موجود باشد.
قنبریان ادامه داد: در سالهای اخیر، قابلیت و مزیت کاربرد کربن نایتراید گرافیتیک بهعنوان حسگر الکتروشیمیایی در شناسایی آلایندههای سمی همچون فلزات سنگین شناخته شده است. از آنجا که تاکنون مطالعات تفصیلی برروی مکانیزم عملکرد این نوع از حسگرها در شناسایی و جذب کاتیونهای فلزات سنگین مانند کروم و آهن در مقایس مولکولی و اتمی صورت نگرفته است، ضرورت مطالعه محاسباتی روی خواص الکترونی و پدیدههای کوانتومی مؤثر و همچنین اصلاح سطح حسگر بهروشهای مختلف، احساس میشد.
وی اضافه کرد: نتایج حاصل از این مطالعه میتواند اطلاعات مفیدی در راستای طراحی مواد دوبعدی کاربردی با ویژگیهای بهتر در اختیار پژوهشگران و صنعتگران این زمینه قرار دهد.
قنبریان با اشاره به دانش فنی تولید حسگرهای شیمیایی خاطرنشان کرد: موضوع این پروژه کاملاً جدید بوده و تاکنون مطالعات مولکولی مشابهی برروی آن صورت نگرفته است. از نظر زمینه مطالعه نیز حوزه حسگرها و بهویژه مواد جدید دوبعدی و نقش آنها در پایش و کنترل مواد آلاینده سمی یکی از موضوعات کلیدی در سلامت انسان و حفظ محیط زیست در جوامع توسعهیافته و درحال توسعه به شمار میرود.