فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

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.