موفقیت پژوهشگران ایرانی در ساخت نانوجاذب فلزات سنگین با استفاده از آلوئه ورا

به گزارش  ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری،صنعتی شدن سریع جوامع موجب ورود فلزات سنگین سمی به جریان های آب می گردد.از مهم ترین منابع تولید فلزات سنگین می توان به صنایع آبکاری الکتریکی، صنایع تولید مواد شیمیایی، صنایع تولید سوخت و صنایع تولید باتری اشاره کرد.
هنگامی که غلظت فلزات سنگین در بدن از یک مقدار بحرانی فراتر رود این فلزات تأثیرات مخربی بر سیستم فیزیولوژیکی و زیستی انسان از قبیل کلیه ها، مغز و ریه می گذارند. برخلاف پساب های ارگانیک، فلزات سنگین زیست تخریب پذیر نیستند و در طبیعت انباشته می شوند؛ این موضوع موجب بروز انواع بیماری ها می شود.بنابراین، حذف این فلزات قبل از تخلیه آن ها به درون محیط زیست ضروری است.
پروفسور سید حسن زوار موسوی پژوهشگر دانشگاه سمنان با تأکید بر لزوم دست یابی به یک جاذب ارزان قیمت جهت جذب و حذف فلزات سنگین، در رابطه با اهداف دنبال شده در این طرح گفت: با توجه به استفاده روزافزون از فرایند جذب سطحی در حذف آلاینده های زیست محیطی مانند فلزات سنگین، انتخاب یک جاذب مناسب از لحاظ فنی و اقتصادی به عنوان یک مسئله مهم در این زمینه مطرح شده است. به همین دلیل در این طرح از خاکستر برگ گیاه آلوئه ورا جهت سنتز یک نانوجاذب مغناطیسی استفاده شده و این نانوجاذب جهت حذف یون فلزات سنگینی از قبیل مس، روی، کروم و سرب به کار گرفته شده است.
به گفته وی، تولید این نانوجاذب با استفاده از یک روش ساده و کم هزینه صورت گرفته است. به علاوه این نانوجاذب قادر است فلزات سنگین را با کارایی بالا از محیط های آبی حذف کند و اثرات جانبی اندکی داشته باشد.
عضو هیأت علمی دانشگاه سمنان افزود: ذرات این جاذب با استفاده از نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن اصلاح شده است. حضور این نانوذرات موجب افزایش خاصیت جذب سطحی از طریق افزایش گروه های اکسیژن دار سطحی شده است. همچنین این نانوذرات مغناطیسی را می توان پس از انجام فرایند از محیط جدا کرده و مجدداً مورد استفاده قرار داد که این موضوع موجب کاهش هزینه فرایند حذف آلاینده می شود.
این محقق در رابطه با نحوه سنتز این نانوجاذب تصریح کرد: در مرحله ی اول خاکستر برگ گیاه آلوئه ورا تهیه شد. سپس سطح خاکستر تهیه شده توسط اسید نیتریک رقیق فعال و با نانوذرات اکسید آهن مخلوط شد. در مرحله بعد خاکستر مغناطیسه شده توسط روش های میکروسکوپی مشخصه یابی و از آن به عنوان یک نانوجاذب استفاده شده و قابلیت جذبی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. در قسمت بعد پارامترهای مربوط به جذب بهینه سازی شده و نهایتاً قابلیت بازیابی و استفاده مجدد از آن بررسی شد.
نتایج به دست آمده نشان می دهند که میزان بهینه جذب برای یون های سرب، مس، روی و کروم، به ترتیب 333، 345، 71/4 و 333 میلی گرم بر گرم است.
این تحقیقات حاصل تلاش های پروفسور سید حسن زوار موسوی و دکتر علیرضا اصغری - اعضای هیأت علمی دانشگاه سمنان- و سمیه عابدی- دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه- است.
نتایج این کار در مجله Desalination and Water Treatment (جلد 57، شماره ی 29، سال 2016، صفحات 13747 تا 13759) به چاپ رسیده است.