نانومقیاس https://nanomeghyas.ir/ نانومقیاس fa daily 1 Fri, 22 May 2026 00:00:00 +0330 Fri, 22 May 2026 00:00:00 +0330 نانولوله‌های یک بعدی: ساختارهای موثر در واکنش تبدیل/احیاء فوتوکاتالیستی CO2 به محصولات ارزشمند https://nanomeghyas.ir/article_735991.html آلودگی هوا و افزایش دمای زمین از مهمترین چالش‌های زیست محیطی عصر حاضر به شمار می‌رود که با رشد مداوم انتشار گازهای گلخانه‌ای، به ویژه دی‌اکسیدکرین، تشدید شده است. یکی از راهکارهای نوین برای کاهش پیامدهای زیست‌محیطی این گاز، تبدیل آن به ترکیباتی ارزشمند همچون متان، اتان و متانول از طریق واکنش فوتوکاتالیستی احیای CO2 (PCRR) می‌باشد. اساس فرآیندهای فوتوکاتالیستی، انتخاب و طراحی کاتالیست نیمه‌رسانا می‌باشد. از طرفی، این کاتالیست‌ها با محدودیت‌هایی مانند جذب نوری ضعیف و بازترکیب سریع الکترون-حفره مواجه هستند که منجر به کاهش بازده واکنش می‌گردد. نانوساختارهای یک بعدی (1D)، بویژه نانولوله‌ها به دلیل سطح ویژه بالا، نسبت طول به قطر زیاد، انتقال موثر بار و جذب نور مناسب، به عنوان گزینه‌هایی کارآمد برای رفع این محدودیت‌ها مطرح هستند. این مطالعه مروری، به معرفی نانولوله‌های یک بعدی و بررسی خواص برجسته آن‌ها همچون خواص ساختاری، مکانیکی و فوتوکاتالیستی و همچنین بررسی مکانیزم PCRR از نگاه ترمودینامیک و سینتیک می‌پردازد. سپس راهکارهای بهبود عملکرد نانولوله‌ها شامل آلایش فلزی و غیرفلزی، بارگذاری کاتالیست‌های کمکی و ایجاد اتصالات ناهمگن در فرآیندهای فوتوکاتالیستی این واکنش ارائه می‌گردد. در نهایت، انواع نانولوله‌های پرکاربرد در تبدیل فوتوکاتالیستی CO2 به محصولات ارزشمند (نظیر متان و متانول) از جمله نانولوله‌های کربنی، بورنیتریدی و دی‌سولفیدی معرفی می‌شود. طراحی زیست حسگر پلاسمونی مبتنی بر موجبر MIM با تشدیدگر پنج ضلعی و شکاف مستطیلی با حساسیت زیاد جهت تشخیص انواع باکتری https://nanomeghyas.ir/article_736352.html در این تحقیق، یک حسگر زیستی پلاسمونی مبتنی بر موجبر فلز–عایق–فلز (MIM) با حساسیت زیاد برای تشخیص ضریب شکست پیشنهاد و به‌صورت عددی تحلیل شده است. طراحی پیشنهادی شامل یک پیکربندی ترکیبی متشکل از یک کاواک تشدید پنج ضلعی جفت‌شده با یک شکاف مستطیلی باریک واقع در مرکز آن است. این آرایش خاص امکان تحریک دو مد تشدید متمایز را فراهم می‌کند که در مقایسه با ساختارهای MIM متداول، وضوح طیفی و دقت حسگری بهتری به دست می‌دهد. در این پژوهش، از روش شبیه‌سازی تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD) برای بررسی پاسخ نوری و بهینه‌سازی پارامترهای هندسی طرح استفاده شده است. حسگر بهینه‌شده، با حساسیت nm/RIU1272 و شاخص شایستگی RIU-17930، قابلیت خوب در حسگری و محصورسازی قوی میدان الکترومغناطیسی را نشان می‌دهد. به دلیل هندسه فشرده و سازگاری با لیتوگرافی نانوپرینت، طرح پیشنهادی با قابلیت ساخت بالا قابل تولید است. نتایج نشان می‌دهند که ساختار پیشنهادی توانایی تشخیص و تمایز بین باکتری های ویبریو کلرا، اشرشیا کلی و سودوموناس را دارا است.