موفقيت محققان ايراني درسنتزآزمايشگاهي نانوذرات فوتوكاتاليستي براي تصفيه پساب‌ها

به گزارش ايرنا، دكترسيد محمد ميركاظمي مجري اين طرح گفت: اين نانوذرات خاصيت فوتوكاتاليستي خود را در محدوده‌ نور مرئي بروز مي‌دهند وبه دليل ويژگي مغناطيسي، قابليت بازيابي واستفاده‌ مجدد را فراهم مي‌سازند.

وي بيان كرد: بخش‌هايي همانند صنايع پتروشيمي، دارويي، نساجي وكشاورزي پساب‌هاي زائد توليد مي‌كنند، بسياري از اين مواد به شدت سمي بوده و بايد قبل ازدور ريختن تصفيه شوند، دراغلب موارد، آب‌هاي آلوده‌شده مي‌تواند به طوركارآمدي به وسيله روش‌هاي زيستي همچون كربن فعال جاذب يا مواد جاذب ديگر و يا به وسيله‌ عمليات مرسوم فيزيكي و شيميايي (معلق سازي، كلر زني و ...) تصفيه شود.

ميركاظمي اظهاركرد: با اين وجود، دربرخي موارد اين روش‌ها براي رسيدن به درجه‌ خلوص ملزم شده توسط قانون و يا براي استفاده‌ نهايي كافي نيست، در چنين مواردي يكي از روش‌هاي كارآمد، استفاده از فتوكاتاليست‌هاي نيمه‌هادي ومغناطيسي است.

به گفته‌ دكتر سيد محمد ميركاظمي، از ميان فتوكاتاليست‌ها، اكسيد تيتانيوم (TiO2) به دلايلي از جمله فعاليت كاتاليستي عالي، غيرسمي بودن وقيمت پايين، مناسب‌ترين ماده‌ فتوكاتاليست به حساب مي‌آيد، با اين وجود جداسازي پودرهاي فتوكاتاليستي و استفاده مجدد از آن‌ها بعد ازعمليات تصفيه‌ آب يك مشكل اساسي است، اخيرا براي حل اين مشكل، استفاده از پودرهاي مغناطيسي پوشش داده شده با اكسيد تيتانيوم با نام فتوكاتاليست مغناطيسي پيشنهاد شده است كه با اعمال يك ميدان مغناطيسي خارجي مي‌توان آن‌ها را از آب جدا كرد.

وي ادامه داد: در تحقيق حاضر به جاي اكسيد تيتانيوم از ماده‌ فريت بيسموت استفاده شده است كه دو برتري قابل توجه نسبت به اكسيد تيتانيوم دارد، نخست آنكه فريت بيسموت در مقياس نانومتري، داراي خاصيت مغناطيسي (فري مغناطيس) است، پس نيازي به هسته‌ مغناطيسي ندارد، همچنين اين ماده در محدوده‌ نور مريي رفتار فوتوكاتاليسيتي خوبي بروز مي‌دهد، برخلاف اكسيد تيتانيوم كه عمده‌ رفتار فوتوكاتاليستي آن در محدوده ماوراي بنفش است.

ميركاظمي افزود: در اين طرح يك روش ارزان با مواد اوليه‌ نسبتا كم هزينه و دردماي پايين براي سنتز نانوذرات فريت بيسموت ارائه شده است، همچنين طبق نتايج، اين نانوذرات در تصفيه‌ نمونه پساب‌هاي مورد آزمايش عملكرد مناسب و قابل قبولي داشته‌اند.

وي گفت: با توجه به مزاياي اين ماده در مقايسه با اكسيد تيتانيوم و همچنين با اشاره به اينكه فريت بيسموت ماده‌ سمي و مضر براي محيط زيست نيست، لذا در صورت توليد انبوه مي‌تواند بدون اينكه اثرات جانبي سوئي به جاي گذارد، نقش مؤثر و كليدي در كاهش آلودگي‌هاي آب و هوا و كاهش هزينه‌ها داشته باشد.

كاظمي در ادامه به مقايسه‌ روش جداسازي مغناطيسي با ساير روش‌هاي تصفيه پرداخت و بيان كرد: استفاده از روش جداسازي مغناطيسي در تصفيه‌ آب نسبت به رسوب سازي و معلق سازي داراي مزايايي به ويژه كاهش در هزينه‌هاي سرمايه‌اي و عملياتي است، استفاده از فتوكاتاليست مغناطيسي، امكان بازيابي آسان فتوكاتاليست‌ها را از آب تصفيه‌ شده به وسيله‌ ميدان مغناطيسي فراهم مي‌كند، اين فتوكاتاليست‌ها به دليل خصوصيت تجديد پذيري‌ مي‌توانند دوباره مورد استفاده قرارگيرند و همچنين مي‌توان در يك سيستم معلق با اعمال يك ميدان مغناطيسي متناوب آن‌ها را هم زد.

به گفته‌ اين پژوهشگر، در اين تحقيقات، نانوذرات فريت بيسموت به روش تجزيه‌ حرارتي تهيه شده و از آزمون‌هايي چون طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز،آزمون حرارتي افتراقي و توزين حرارتي، پراش پرتو ايكس و ميكروسكوپ‌هاي الكتروني، براي بررسي و شناسايي ساختار، خواص مغناطيسي و خواص نوري نانوذرات سنتز شده استفاده شده است، در ادامه به بررسي عملكرد اين نانوذرات در تصفيه‌ نمونه‌هاي آزمايشگاهي حاوي آلاينده متيلن بلو پرداخته شده است.

نتايج اين تحقيقات در مجله‌ Ceramics International منتشر شده است.

علمي (1) **9340**1440