یکشنبه 13 مرداد 1398 1287

انتشار مقاله‌ نانویی دانشگاه تربیت مدرس در معتبرترین مجله شیمی جهان

تیمی از محققان دانشگاه تربیت مدرس در مطالعات اخیر خود موفق به ارائه راهکار نوآورانه برای ایجاد خواص رسانایی در چارچوب‌های آلی فلزی شدند؛ در این مطالعات آنها نشان دادند که می‌توان رسانایی کنترل شده در این چارچوب‌ها ایجاد کرد و به گفته آنها این مقاله پس از داوری‌های بسیار سنگین در معتبرترین مجله رشته شیمی با نام اختصاری JACS منتشر شده است.

انتشار مقاله‌ نانویی دانشگاه تربیت مدرس در معتبرترین مجله شیمی جهان

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به اصلاح رسانایی در چارچوب‌های آلی فلزی(MOF) شدند. عایق بودن یکی از محدودیت‌های بزرگ چارچوب‌های آلی فلزی است که این گروه تحقیقاتی موفق به رفع این چالش شده‌اند. نتایج این پروژه در نشریه معتبر Journal of the American Chemical Society با IF (ضریب تاثیر) بیش از ۱۴ به چاپ رسیده است.
فرزانه روحانی، از محققان این پروژه در این باره گفت: چارچوب‌های آلی فلزی به دلیل حفره‌ها و ساختار طراحی‌پذیر خود، کاربرد وسیعی دارند؛ اما از آنجایی که عایق هستند، کاربرد آنها در صنعت الکترونیک محدود است؛ بنابراین ما به دنبال ایجاد خواص رسانایی در این مواد بودیم. در این پروژه روشی ساده برای ایجاد رسانایی ارائه کردیم که می‌توان با آن رسانایی را ایجاد و تنظیم کرد. یعنی متناسب با کاربرد مورد نظر، چارچوب آلی فلزی رسانایی مطلوب همان کاربرد را داشته باشد. از این رو نتایج این پروژه بسیار برای صنعت به‌ویژه صنعت الکترونیک اهمیت دارد.
روحانی با اشاره به انتشار نتایج این تحقیقات در نشریه Journal of the American Chemical Society یا ـJACS افزود: نشریه JACS یکی از مجلات بسیار مهم حوزه شیمی است که به عنوان یکی از پراستنادترین مجلات شیمی شناخته می‌شود. به دلیل سخت‌گیری‌های این مجله به ویژه برای نویسندگان ایرانی، انتشار مقالات ایرانی در این مجله با دشواری‌هایی هموار شد و پس از طی مسیر داوری بسیار سنگین این مقاله، موفق به انتشار آن در نشریه JACS شدیم.
این محقق چارچوب‌های فلز-آلی متخلخل که از برهمکنش یون‌های فلزی و لیگاندهای آلی به دست می‌آیند را دسته نوظهوری از مواد دانست که به علت طراحی‌ پذیری، وجود تخلخل دائمی و پایداری شیمیایی و حرارتی در تمام زمینه‌های شیمی در حال گسترش هستند و کاربردهای بسیار متنوعی دارند.
وی اضافه کرد: با وجود این خواص درخشان، عایق بودن یکی از نقص‌های اصلی این دسته از ترکیبات است که کاربرد آنها را در حوزه الکترونیک بسیار محدود کرده است؛ ولی ما یک رویکرد ساده و نوآورانه برای غلبه بر بزرگترین ضعف چارچوب‌های فلز-آلی ارائه کردیم که در آن یک چارچوب فلزی-آلی با هدایت الکتریکی قابل تنظیم ارائه شده است. چارچوب TMU-۶۰ بر پایه فلز "روی" که طبیعتی نارسانا دارد، به علت برهمکنش ویژه و جذب انتخابی و سریع یون کادمیم قابل تبدیل به یک رسانا است.
به گفته وی این گروه نشان دادند که هدایت ساختار را می‌توان با تغییر زمان قرار گرفتن در معرض یون کادمیم و مقدار جذب یونی تنظیم کرد. حضور یون‌های کادمیم می‌تواند مسیرهای جدیدی را برای عبور الکترون درون ساختار ایجاد کند. نکته مهم اینکه ورود یون کادمیم علاوه بر ایجاد رسانایی تنظیم پذیر، تخلخل ساختار را حفظ می‌کند؛ در حالی که رسانایی ساختار را تا حدود ۱۰ هزار برابر حتی در دمای اتاق بهبود می‌دهد.
گروه تحقیقاتی دکتر علی مرسلی عضو هیات علمی و استاد تمام دانشگاه تربیت مدرس، متشکل از چهار پژوهشگر پسادکتری و 9 دانشجوی مقطع دکتری است که تحت راهنمایی ایشان در حوزه طراحی، سنتز و بهبود عملکرد چارچوب‌های فلز-آلی نانومتخلخل به پژوهش می‌پردازند. این طرح نتیجه تلاش‌های دکتر علی مرسلی، فرزانه روحانی و فاطمه رفیعی‌زاده ماسوله بوده است.