Floating Ag‑ZnOPAN nanofiber mats with photocatalytic,piezoelectric, and plasmonic functions for wastewatertreatment

نانوفایبرهای شناور Ag-ZnOPAN با کارکرد فتوکاتالیستی، پیزوالکتریک و پلاسمونیک برای تصفیه پساب

این پژوهش به ساخت نانوفیبرهای پلی‌اکریلونیتریل (PAN) به روش الکتروریسی پرداخته که روی آن‌ها نانومیله‌های اکسید روی (ZnO) و سپس نانوذرات نقره (Ag) نشانده شده تا یک فتوکاتالیست سه‌جزئی شناور و انعطاف‌پذیر ساخته شود. نتایج نشان داد نمونه Ag NPs/ZnO NRs/PAN NFs چگالی جریان نوری و پایداری بالاتری نسبت به نمونه بدون نقره دارد و در تخریب نوری رنگ‌های متیلن‌بلو، رودامین B و آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین به‌ترتیب ۲.۴، ۲.۶ و ۱.۶ برابر فعالیت بیشتری از خود نشان داد. این مت شناور و خودایستا تحت نور طبیعی محیط توانست پس از یک ساعت ۸۲ درصد متیلن‌بلو را حذف کند. مطالعات مکانیستی با افزاینده‌های شکارگر نشان داد الکترون‌های پلاسمونی داغ تولیدشده روی نانوذرات نقره نقش کلیدی در بهبود عملکرد فتوکاتالیستی دارند. همچنین استفاده از ارتعاش فراصوتی برای القای خاصیت پیزوالکتریک در نانومیله‌های ZnO باعث بهبود حدود ۲.۲ برابری نرخ تخریب متیلن‌بلو به دلیل اثر هم‌افزای پیزوالکتریسیته و پلاسمونیک شد. این فتوکاتالیست بادوام و قابل‌بازیافت، با استحکام مکانیکی و خاصیت خودتمیزشوندگی بالا، راهکاری امیدبخش برای تصفیه پساب در آینده معرفی می‌شود. https://doi.org/10.1007/s11164-025-05759-2