تولید نانوذرات سه لایه برای حذف آلاینده‌های شیمیایی آب با برگ درخت سرو

به گزارش ستاد ویژه توسعه نانو، امروزه نانوذرات فلزی کاربردهای وسیعی در شاخه‌های مختلف علم و فناوری یافته‌اند. در این بین نانوذرات فلزات نجیب و نانوذرات پایه آهنی توجه بیشتری را به خود جلب کرده‌اند. با توجه به پیشرفت‌های اخیر در عرصه توسعه مواد کامپوزیتی، انواع گوناگونی از این مواد به‌منظور افزایش بهره‌وری در صنایع مختلف تولیدشده و مورداستفاده قرار گرفته‌اند، یکی از گونه‌های نوین نانومواد، نانوذرات چند لایه است.

دکتر علیرضا ابراهیمی‌نژاد عضو هیئت‌علمی دانشگاه علوم پزشکی شیراز، با اشاره به خواص منحصربه‌فرد نانوذرات پایه آهنی و پایه نقره‌ای، این نانوذرات را در زمره کاربردی‌ترین نانوذرات دسته‌بندی کرد و گفت: نانوذرات نقره به دلیل دارا بودن خواص ضدمیکروبی، انتخاب مناسبی برای استفاده در سامانه‌های تصفیه آب به شمار می‌روند. همچنین نانوذرات آهن نیز به دلیل برخورداری از خواص مغناطیسی، زیست سازگاری، کاتالیستی و سادگی تولید، با استقبال گسترده‌ای از سوی محققان حوزه‌های مختلف مواجه شده‌اند.

وی ادامه داد: ما نیز در ادامه پژوهش‌های پیشین تلاش کردیم تا از هر دو نانوذره به‌صورت هم‌زمان در یک نانوذره چندلایه و به‌منظور رفع آلاینده‌های شیمیایی و میکروبی از آب بهره بگیریم.

این محقق در تشریح ساختار این نانوذره گفت: این نانوذره دارای یک ساختار هسته پوسته سه لایه است که هسته مرکزی آن را نانوذره نقره و لایه بیرونی آن را فلز آهن تشکیل می‌دهد. همچنین به‌منظور جلوگیری از زنگ‌زدگی، سطح بیرونی نانوذرات با یک لایه متشکل از ترکیبات گیاهی مشتق شده از درخت سرو پوشانده شده است. براساس بررسی‌های صورت گرفته، این نانوذرات سه لایه هم‌زمان دارای خواص ضدمیکروبی و کاتالیزوری هستند به‌نحوی‌که خاصیت ضدمیکروبی آن‌ها از خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات نقره نیز بیشتر است.

به گفته ابراهیمی‌نژاد، این نانوذرات از کارایی بالایی جهت حذف هم‌زمان آلاینده‌های شیمیایی و میکروبی از سامانه‌های مختلف آبی مانند پساب‌های صنعتی و فاضلاب شهری برخوردارند. همچنین بهره‌گیری از این نانوذرات در فیلترهای تصفیه آب می‌تواند به حذف آلودگی‌های شیمیایی و میکروبی کمک کند.

بررسی‌های انجام‌شده پیرامون کارایی این نانوذرات در حذف آلاینده‌های رنگی بیانگر حذف ۹۸٫۵ درصد آلاینده رنگی در مدت ۴ ساعت است.

این پژوهش حاصل همکاری دکتر سیده معصومه تقی‌زاده-دانش آموخته مقطع دکتری دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شیراز، دکتر آیدین برنجیان- عضو هیئت‌علمی دانشگاه وایکاتو نیوزیلند، دکتر یونس قاسمی- عضو هیئت‌علمی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شیراز و دکتر علیرضا ابراهیمی‌نژاد عضو هیئت‌علمی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شیراز است. نتایج این کار در مجله Industrial Crops and Products با ضریب تأثیر ۳٫۸۴۹ (جلد ۱۳۰، سال ۲۰۱۹، صفحات ۲۳۰ تا ۲۳۶) به چاپ رسیده است.