ساخت فتوکاتالیست جدید برای حذف آلاینده‌های سرطان‌زای آب شرب

چهارشنبه 11 بهمن 1396 - 10:08
کد مطلب: 902681
248

محقق واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی با بهره‌گیری از فناوری نانو با خاصیت فتوکاتالیستی، موفق به یافتن راه‌حلی ساده و کم‌هزینه برای سالم‌سازی آب آشامیدنی از طریق تجزیه و حذف آلاینده‌های آروماتیکی سرطان‌زای آب شرب شد.

به گزارش ایسکانیوز؛ به نقل از روابط عمومی دانشگاه آزاد اسلامی ، مهسا برنایی با بیان اینکه این دستاورد در جلوگیری از انتشار پساب‌های آلوده به محیط‌زیست بسیار موثر است، گفت: محققان واحد علوم و تحقیقات با «ساخت فتوکاتالیست نانوکامپوزیت ذرات مغناطیسی اکسیدآهن (Fe3O4) با اکسید گرافن­ آلاییده با نیتروژن به­منظور تجزیه پایرن» موفق به ارائه راه‌حلی برای تجزیه­ آروماتیک­ها و آلاینده­های سفره‌های آب‌های زیرزمینی، رودخانه‌ها و دریاچه­ها با بهره‌گیری از فناوری نانو و نانوکامپوزیت مغناطیسی با خاصیت فتوکاتالیستی شدند.

محقق واحد علوم و تحقیقات با بیان اینکه این کار تحقیقاتی با راهنمایی و مشاوره دکتر سلیمه کیمیاگر، دکتر همایون احمدپناهی و دکتر امیر حیدری نسب صورت گرفت، افزود: آلودگی سفره­های آب‌های زیرزمینی و رودخانه و دریاچه­ها در برخی شهرستان­های کشور حاکی از آلودگی این آب­ها توسط آروماتیک­ها است که این آروماتیک­ها از چاه نفتی به سفره آب­های زیرزمینی نفوذ کرده است.

وی ادامه داد: تحقیقات نشان داده است که وجود این آروماتیک­ها باعث بروز مشکلاتی برای مردم مناطق مورد مطالعه شده است. برای مثال به دنیا آمدن نوزادانی با مشکلات جسمی و همچنین شیوع بیماری سرطان­، از عواقب استفاده از این آب­های آلوده بوده است.

برنایی با بیان اینکه یافتن راه­حلی برای تجزیه­ این آروماتیک­ها و آلاینده­ها با روش­هایی ساده و کم­هزینه، کمک بزرگی به ساکنین این مناطق خواهد بود، افزود: بر این اساس، کار تحقیقاتی با عنوان ساخت فتوکاتالیست کامپوزیت نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن (Fe3O4 ) با اکسید گرافن­ آلاییده با نیتروژن به­منظور تجزیه پایرن، در واحد علوم و تحقیقات صورت گرفت.

مجری این تحقیق ادامه داد: در این تحقیق، با استفاده از نانوکامپوزیت ذرات مغناطیسی اکسیدآهن و اکسیدگرافن آلاییده با نیتروژن به‌عنوان جاذب به روش ساده و کم­هزینه شیمیایی، در حضور نور مرئی (لامپ­گازی250 وات) و پرتودهی در معرض نور خورشید، عملکرد فتوکاتالیستی جاذب در تجزیه و حذف ترکیب آروماتیکی پایرن محلول در محیط­های آبی، مورد بررسی قرار گرفت.

وی با اشاره به اینکه ذرات مغناطیسی اکسیدآهن به دلیل خواص منحصربه­فرد به عنوان پایه اولیه نانوکامپوزیت مطلوب، برای استفاده در مصارف تجزیه و حذف آلاینده انتخاب شدند، ادامه داد: برای سنتز این ذرات از روش هم‌رسوبی استفاده شد که روشی ساده و کم­هزینه است.

برنایی تاکید کرد: این آزمایش با میزان کمی از دوز جاذب، جذب بالایی داشت. اکسیدگرافن آلاییده با نیتروژن در این ترکیب تعداد الکترون-حفره را افزایش و در نتیجه خواص فتوکاتالیستی را بهتر کرد. همچنین گاف انرژی کاهش یافت؛ در نتیجه محدوده نوری از فرابنفش به محدوده­ نور مرئی انتقال یافت. بنابراین به جای نور فرابنفش از نور خورشید و نور لامپ­های معمولی استفاده شد. حضور نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن به هنگام سنتز نانوکامپوزیت، به دلیل خاصیت مغناطیسی، سطح ­ویژه بالا، اندازه ذرات کوچک، جداسازی نهایی توسط میدان­های مغناطیسی را امکان‌پذیر کرد.

به گفته وی، این نانوکامپوزیت با این ترکیبات سازنده، برای اولین بار ساخته شده و شیوه ترکیب مواد در ساخت این کامپوزیت کاملا جدید و نوآورانه بوده است. پس از انجام آزمایشات مربوطه در محیط‌های آبی مختلف با در نظرگرفتن مقادیر بهینه عوامل موثر (pH، زمان، میزان دوز جاذب، طول­موج­های مختلف نوری و سختی­های متفاوت آب) دریافتیم که فتوکاتالیست نانوکامپوزیت مغناطیسی سنتز شده، قابلیت جذب و حذف آلاینده پایرن را در محیط­های آبی مختلف دارد.

به گفته مجری این طرح تحقیقاتی، نتایج حاصل از آزمایشات، نشان داد که هر چه سختی و شوری آب بیشتر می‌شود به همان میزان راندمان تجزیه و حذف آلاینده کاهش پیدا می­کند و بیشترین عملکرد فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت برای تجزیه و حذف ترکیب آروماتیکی پایرن از محیط­های آبی در شرایط بهینه و تحت تابش پرتو نور مرئی در pH اسیدی برابر 3 و غلظت 30 میلی­گرم درمیلی لیتر (ppm) جاذب، به 2/93 درصد در مدت زمان 180دقیقه،رسید. بدیهی است که بیشترین بازده حذف آلاینده را در بین نمونه آب­های آزمایش­شده می­توان به آب مقطر با کمترین میزان سختی و کمترین بازده حذف آلاینده را می­توان به آب دریای خزر به علت سختی زیاد، شوری و وجود انواع املاح و ناخالصی‌های موجود در این آب­های سخت، نسبت داد.

برنایی ادامه داد: بنابراین، نانوکامپوزیت سنتز شده به عنوان یک جاذب مناسب قابلیت استفاده برای جذب، تخریب و حذف آلاینده پایرن از محیط­های آبی را دارد و عملکرد فتوکاتالیستی خوبی از خود نشان داده است.

وی در پایان گفت: با توجه به نیاز مبرم کشور به تصفیه و سالم­سازی آب آشامیدنی و همچنین جلوگیری از انتشار پساب­های آلوده به محیط­زیست، با همکاری مسئولان بتوان از نانوکامپوزیت سنتز شده که دارای خواص فتوکاتالیستی می­باشد، برای تجزیه و حذف آلاینده در محیط­های آبی مختلف استفاده کرد تا از آسیب­رسانی به سلامت انسان­ها و همچنین از بروز مشکلات جسمی از جمله شیوع بیماری سرطان­ که عواقب استفاده ازآب­های آلوده هستند، جلوگیری کرد.

204

188 / 174

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار