مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری پژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران 2538-3345 9 4 2025 3 16 ZnO Nanoparticles Embedded in Chitosan Hydrogels for Enhanced Photocatalytic Wastewater Treatment کاربرد نانوذرات ZnO تعبیه‌شده در هیدروژل‌های کیتوسان برای بهبود تصفیه فتوکاتالیستی پساب 21 34 fa الهام خلج کریمی دانشگاه مراغه عهدیه امجدی صنعتی سهند 2024 12 1 <p style="text-align: justify;">Water pollution caused by resistant chemicals such as dyes, antibiotics, and pesticides is a significant global environmental challenge. Traditional treatment methods often face substantial limitations in fully eliminating these pollutants. Among the innovative solutions, photocatalysts have gained considerable attention for their efficiency in degrading organic and resistant pollutants. Zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide (TiO₂) stand out among photocatalysts due to their exceptional optical, chemical, and catalytic properties. However, ZnO suffers from challenges such as low visible light absorption, rapid electron-hole recombination, and limited stability, which restrict its efficiency. This study explores various synthesis techniques and doping strategies to improve ZnO&rsquo;s photocatalytic performance and enhance its visible light sensitivity. Furthermore, the integration of ZnO with chitosan-based hydrogels is proposed as a novel and eco-friendly approach to overcoming these limitations. These hydrogels, featuring high pollutant adsorption capacity, biocompatibility, and enhanced stability, play a crucial role in boosting ZnO&rsquo;s performance. The results demonstrate that combining ZnO with chitosan hydrogels significantly enhances the degradation efficiency of organic pollutants and offers a sustainable strategy for reducing water pollution. This innovative approach provides a practical and environmentally friendly solution for addressing water contamination and holds potential for application in industrial and municipal wastewater treatment systems.</p> <p>آلودگی آب ناشی از مواد شیمیایی مقاوم مانند رنگ&zwnj;ها، آنتی&zwnj;بیوتیک&zwnj;ها و آفت&zwnj;کش&zwnj;ها یکی از چالش&zwnj;های جدی زیست&zwnj;محیطی در سراسر جهان است. روش&zwnj;های تصفیه سنتی غالباً به دلیل ناکارآمدی در حذف کامل این آلاینده&zwnj;ها، با محدودیت&zwnj;های بسیاری مواجه هستند. در این میان، فوتوکاتالیست&zwnj;ها به&zwnj;عنوان یکی از راهکارهای نوآورانه و کارآمد برای تخریب آلاینده&zwnj;های آلی و مقاوم، توجه زیادی را به خود جلب کرده&zwnj;اند. از میان فوتوکاتالیست&zwnj;های مختلف، اکسید روی (ZnO) و دی&zwnj;اکسید تیتانیوم (TiO₂) به دلیل خواص برجسته نوری، شیمیایی و کاتالیستی خود، بیشترین کاربرد را دارند. بااین&zwnj;حال، ZnO با محدودیت&zwnj;هایی مانند بازده پایین جذب نور مرئی، بازترکیب سریع جفت الکترون-حفره و پایداری ضعیف روبه&zwnj;رو است. این پژوهش به بررسی روش&zwnj;های مختلف سنتز و دوپینگ ZnO پرداخته تا عملکرد فوتوکاتالیستی آن بهبود یافته و حساسیت آن به نور مرئی افزایش یابد. در ادامه، استفاده از هیدروژل&zwnj;های مبتنی بر کیتوسان به&zwnj;عنوان بستری نوآورانه و زیست&zwnj;سازگار برای رفع این محدودیت&zwnj;ها پیشنهاد شده است. این هیدروژل&zwnj;ها، با ویژگی&zwnj;هایی نظیر ظرفیت بالای جذب آلاینده&zwnj;ها، زیست&zwnj;سازگاری و بهبود پایداری، تأثیر قابل&zwnj;توجهی بر کارایی ZnO دارند. نتایج نشان می&zwnj;دهد که ترکیب ZnO با هیدروژل&zwnj;های کیتوسان می&zwnj;تواند به کاهش آلودگی&zwnj;های زیست&zwnj;محیطی و تصفیه مؤثر آب منجر شود و راهکاری پایدار و عملی برای تصفیه آب صنعتی و شهری ارائه دهد.</p> http://irdpt.ir/en/Article/Download/48750