ساخت فتوكاتاليست جديد براي حذف آلاينده‌هاي سرطان‌زا از آب شرب

به گزارش روز سه شنبه گروه علمي ايرنا از روابط عمومي واحد علوم و تحقيقات مهسا برنايي با بيان اينكه اين دستاورد در جلوگيري از انتشار پساب‌هاي آلوده به محيط‌زيست بسيار موثر است، گفت: ساخت فتوكاتاليست نانوكامپوزيت ذرات مغناطيسي اكسيدآهن (Fe3O4) با اكسيد گرافن آلاييده با نيتروژن به‌ منظور تجزيه پايرن راه‌حلي براي تجزيه‌آروماتيك‌ها و آلاينده‌هاي سفره‌هاي آب‌هاي زيرزميني، رودخانه‌ها و درياچه‌ها با بهره‌گيري از فناوري نانو و نانوكامپوزيت مغناطيسي با خاصيت فتوكاتاليستي است.
اين محقق واحد علوم و تحقيقات با بيان اينكه اين كار تحقيقاتي با راهنمايي و مشاوره دكتر سليمه كيمياگر، دكتر همايون احمد پناهي و دكتر امير حيدري نسب صورت گرفت، افزود: آلودگي سفره‌هاي آب‌هاي زيرزميني و رودخانه و درياچه ها در برخي شهرستان هاي كشور حاكي از آلودگي اين آب ها توسط آروماتيك هاست كه اين آروماتيك‌ها از چاه نفتي به سفره آب‌هاي زيرزميني نفوذ كرده است.
وي ادامه داد: تحقيقات نشان داد وجود اين آروماتيك ها باعث بروز مشكلاتي براي مردم مناطق مورد مطالعه شده است. براي مثال به دنيا آمدن نوزاداني با مشكلات جسمي و همچنين شيوع بيماري سرطان، از عواقب استفاده از اين آب هاي آلوده بوده است.
برنايي با بيان اينكه يافتن راه حلي براي تجزيه اين آروماتيك ها و آلاينده ها با روش هايي ساده و كم هزينه، كمك بزرگي به ساكنان اين مناطق خواهد بود، افزود: كار تحقيقاتي با عنوان ساخت فتوكاتاليست كامپوزيت نانوذرات مغناطيسي اكسيدآهن
(Fe3O4) با اكسيد گرافن آلاييده با نيتروژن به منظور تجزيه پايرن در واحد علوم و تحقيقات صورت گرفت.
مجري اين تحقيق ادامه داد: در اين تحقيق، با استفاده از نانوكامپوزيت ذرات مغناطيسي اكسيدآهن و اكسيدگرافن آلاييده با نيتروژن به‌ عنوان جاذب به روش ساده و كم هزينه شيميايي، در حضور نور مرئي (لامپ¬گازي 250 وات) و پرتودهي در معرض نور خورشيد، عملكرد فتوكاتاليستي جاذب در تجزيه و حذف تركيب آروماتيكي پايرن محلول در محيط هاي آبي، بررسي شد.
وي با اشاره به اينكه ذرات مغناطيسي اكسيدآهن به دليل خواص منحصربه فرد به عنوان پايه اوليه نانوكامپوزيت مطلوب، براي استفاده در مصارف تجزيه و حذف آلاينده انتخاب شدند، ادامه داد: براي سنتز اين ذرات از روش هم‌رسوبي استفاده شد كه روشي ساده و كم هزينه است.
برنايي تاكيد كرد: اين آزمايش با ميزان كمي از دوز جاذب، جذب بالايي داشت. اكسيدگرافن آلاييده با نيتروژن در اين تركيب تعداد الكترون-حفره را افزايش و در نتيجه خواص فتوكاتاليستي را بهتر كرد. همچنين گاف انرژي كاهش يافت؛ در نتيجه محدوده نوري از فرابنفش به محدوده نور مرئي انتقال يافت. بنابراين به جاي نور فرابنفش از نور خورشيد و نور لامپ هاي معمولي استفاده شد. حضور نانوذرات مغناطيسي اكسيدآهن به هنگام سنتز نانوكامپوزيت، به دليل خاصيت مغناطيسي، سطح ويژه بالا، اندازه ذرات كوچك، جداسازي نهايي توسط ميدان هاي مغناطيسي را امكان‌پذير كرد.
به گفته وي اين نانوكامپوزيت با اين تركيبات سازنده، براي اولين بار ساخته شده و شيوه تركيب مواد در ساخت اين كامپوزيت كاملاً جديد و نوآورانه بوده است. پس از انجام آزمايشات مربوطه در محيط‌هاي آبي مختلف با در نظرگرفتن مقادير بهينه عوامل موثر (pH، زمان، ميزان دوز جاذب، طول موج هاي مختلف نوري و سختي هاي متفاوت آب) دريافتيم فتوكاتاليست نانوكامپوزيت مغناطيسي سنتز شده، قابليت جذب و حذف آلاينده پايرن را در محيط هاي آبي مختلف دارد.
به گفته مجري اين طرح تحقيقاتي آزمايش ها نشان داد هر چه سختي و شوري آب بيشتر مي‌شود راندمان تجزيه و حذف آلاينده كاهش پيدا مي كند و بيشترين عملكرد فتوكاتاليستي نانوكامپوزيت براي تجزيه و حذف تركيب آروماتيكي پايرن از محيط هاي آبي در شرايط بهينه و تحت تابش پرتو نور مرئي در pH اسيدي برابر 3 و غلظت 30 ميلي گرم درميلي ليتر (ppm) جاذب، به 2/93 درصد در مدت زمان 180 دقيقه، رسيد. بديهي است بيشترين بازده حذف آلاينده را در بين نمونه آب هاي آزمايش شده مي توان به آب مقطر با كمترين ميزان سختي و كمترين بازده حذف آلاينده را به آب درياي خزر به علت سختي زياد، شوري و وجود انواع املاح و ناخالصي‌هاي موجود در اين آب هاي سخت، نسبت داد.
برنايي ادامه داد: بنابراين، نانوكامپوزيت سنتز شده به عنوان يك جاذب مناسب قابليت استفاده براي جذب، تخريب و حذف آلاينده پايرن از محيط هاي آبي را دارد و عملكرد فتوكاتاليستي خوبي نشان داده است.
علمي**9157**1440
تنظيم: منصوره شوشتري** انتشار: گلشن
براي اطلاع از اخبار متنوع علمي و فناوري، با كانال علمي ايرنا در تلگرام همراه شويد:
irnaelm@
https://telegram.me