کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها

معرفی کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها

کتاب الکترونیکی «مقدمه‌ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانو کامپوزیت‌ها» (Introduction to Photocatalytic Properties of Nanostructures and Nanocomposites) نوشتهٔ غلامرضا نبیونی، شمین معصومی و داود قنبری و منتشرشده توسط دانشگاه اراک، به بررسی مبانی و کاربردهای فوتوکاتالیست‌ها در حوزهٔ فناوری نانو می‌پردازد. این کتاب به‌ویژه برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های فیزیک، شیمی، مهندسی مواد و مهندسی شیمی مناسب است و به معرفی ساختارها و ویژگی‌های نانومواد و نانوکامپوزیت‌ها در فرایندهای فوتوکاتالیستی می‌پردازد. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها

این کتاب به بررسی نقش فوتوکاتالیست‌ها و نانوساختارها در کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی می‌پردازد و تلاش دارد با زبانی علمی و در عین حال قابل‌دسترس، مفاهیم پایه‌ای و کاربردی این حوزه را برای دانشجویان و پژوهشگران شرح دهد. کتاب در سال ۱۳۹۷ منتشر شده و در چهار فصل، ابتدا به معرفی کلی فوتوکاتالیست‌ها و سازوکار آن‌ها می‌پردازد، سپس عوامل مؤثر بر بازدهی فرایندهای فوتوکاتالیستی را بررسی می‌کند و در ادامه، انواع نانوساختارها و نانوکامپوزیت‌های فوتوکاتالیستی را معرفی می‌کند. در هر فصل، منابع و مقالات مرتبط برای مطالعهٔ بیشتر ارائه شده است. دغدغهٔ اصلی نویسندگان، ارائهٔ راهکارهایی نوین و مقرون‌به‌صرفه برای مقابله با آلودگی آب و هوا با تکیه بر فناوری نانو و فوتوکاتالیست‌هاست. این کتاب به‌ویژه برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی و پژوهشگران حوزه‌های مرتبط با علوم و فناوری نانو تدوین شده است.

خلاصه کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها

این کتاب با مروری بر مشکلات آلودگی آب و هوا و ناکارآمدی روش‌های سنتی تصفیه، به معرفی فوتوکاتالیست‌ها به‌عنوان راهکاری نوین برای حذف آلاینده‌ها می‌پردازد. ابتدا مفاهیم پایه‌ای مانند امواج الکترومغناطیس، کاتالیست‌ها و انواع آن‌ها، و سپس تعریف و دسته‌بندی فوتوکاتالیست‌ها (همگن و ناهمگن) ارائه می‌شود. بخش مهمی از کتاب به نیمه‌رساناها و نقش آن‌ها در فرایندهای فوتوکاتالیستی اختصاص دارد؛ توضیح داده می‌شود که چگونه با تابش نور، جفت الکترون و حفره در نیمه‌رساناها ایجاد شده و این حامل‌های بار می‌توانند واکنش‌های اکسایش و کاهش را برای تجزیهٔ آلاینده‌ها یا تولید سوخت‌هایی مانند هیدروژن و متانول انجام دهند. کتاب به چالش‌هایی مانند بازده پایین برخی نیمه‌رساناها، خوردگی نوری و مشکلات انتقال الکترون نیز اشاره می‌کند و راهکارهایی مانند استفاده از نانوذرات فلزی، گرافن و نانولوله‌های کربنی را برای بهبود عملکرد فوتوکاتالیست‌ها مطرح می‌کند. در ادامه، ویژگی‌های ایده‌آل یک فوتوکاتالیست، نقش تله‌های الکترونی، روش‌های تعیین موقعیت نوارهای انرژی و تکنیک‌های آزمایشگاهی برای سنجش فعالیت فوتوکاتالیستی شرح داده می‌شود. در مجموع، کتاب تلاش می‌کند تصویری جامع از مبانی، چالش‌ها و کاربردهای فوتوکاتالیست‌های نانوساختار و نانوکامپوزیت ارائه دهد.

چرا باید کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها را خواند؟

این کتاب با تمرکز بر کاربردهای عملی و نظری فوتوکاتالیست‌ها در حوزهٔ نانو، به خواننده امکان می‌دهد با مبانی علمی و فناوری‌های نوین تصفیهٔ آب و هوا آشنا شود. آشنایی با ساختار و عملکرد نانوساختارها و نانوکامپوزیت‌ها در فرایندهای فوتوکاتالیستی، درک بهتری از راهکارهای مقابله با آلودگی‌های زیست‌محیطی و تولید سوخت‌های پاک فراهم می‌کند. همچنین، کتاب با ارائهٔ مثال‌ها و تحلیل‌های علمی، بستری مناسب برای پژوهش و توسعهٔ فناوری‌های نوین در این حوزه ایجاد می‌کند.

خواندن کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های فیزیک، شیمی، مهندسی مواد، مهندسی شیمی و علوم و فناوری نانو مناسب است. همچنین برای افرادی که به دنبال راهکارهای نوین برای تصفیهٔ آب و هوا یا تولید سوخت‌های پاک هستند، می‌تواند مفید باشد.

فهرست کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها

فصل اول: مقدمه‌ای بر فوتوکاتالیست‌ها- معرفی کلی فوتوکاتالیست‌ها، انواع آن‌ها (همگن و ناهمگن)، نیمه‌رساناها، گاف انرژی و سازوکار فرایند فوتوکاتالیستی در نیمه‌رساناها. بررسی کاربردهای فوتوکاتالیست‌ها در تولید سوخت و تخریب آلاینده‌ها.فصل دوم: عوامل مؤثر بر بازدهی فرایندهای فوتوکاتالیستی- بررسی اثر عواملی مانند دما، غلظت آلاینده، مقدار فوتوکاتالیست، اندازه ذرات، شدت نور و نوع راکتور بر عملکرد فوتوکاتالیست‌ها.فصل سوم: بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی نانوساختارها- معرفی ویژگی‌های نانومواد، انواع نانوساختارها (اکسیدهای فلزی، سولفیدها، وانادات‌ها، نیترایدها و فلزات واسطه)، بررسی ساختار و خواص آن‌ها و نقش آن‌ها در فرایندهای فوتوکاتالیستی.فصل چهارم: نانوکامپوزیت‌ها- معرفی انواع نانوکامپوزیت‌های فوتوکاتالیستی شامل ترکیب نیمه‌رساناها، نانوذرات فلزی، پلیمرها، مواد مغناطیسی، گرافن و زئولیت و بررسی مزایا و کاربردهای آن‌ها در افزایش بازدهی فرایندهای فوتوکاتالیستی.

بخشی از کتاب مقدمه ای بر خواص فوتوکاتالیستی نانوساختارها و نانوکامپوزیت ها

«آلودگی آب و هوا یکی از مشکلات اصلی محیط‌زیست در سراسر جهان است و در دهه‌های گذشته احیای محیط‌زیست و زدودن آلودگی از آن، یکی از اولویت‌های جهانی و ملی بوده است. علاوه بر این به کارگیری روش‌های مقرون به‌صرفه برای کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی همواره مورد توجه قرار گرفته است. چرا که با توسعهٔ فناوری‌های پیشرفته و استفاده از ماشین‌آلات صنعتی، آلودگی‌های زیست‌محیطی رو به افزایش است و از بین بردن آن نیازمند استفاده از روش‌های کم‌هزینه و توجیه‌های اقتصادی است. هدف اصلی این کتاب، معرفی فوتوکاتالیست‌ها و به کارگیری دانش و فناوری نانو و استفاده از فوتوکاتالیست‌های نانوساختار به‌عنوان روشی نوین و مقرون‌به‌صرفه به‌منظور کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی است. در پدید آوردن این اثر از تعداد زیادی مقاله و کتاب استفاده شده است و در نگارش کتاب سعی بر این بوده تا از ورود به جزئیات پرهیز شود و با ارائهٔ شکل‌ها و طرح‌واره‌هایی، درک آن برای کلیهٔ دانشجویان و پژوهشگران در تمامی رشته‌های مرتبط آسان گردد.»