استفاده از پسماند میوه‌ها برای تولید مواد باارزش صنعتی

یافته‌های اخیر نشان می‌دهد که می‌توان از پسماند میوه‌ها برای تولید نانوکامپوزیت‌هایی با قابلیت تجزیه آلاینده‌های آب و همچنین مواد آنتی‌باکتریال استفاده کرد.

کد خبر: ۶۹۴۳۰۵

تاریخ: ۱۷ ارديبهشت ۱۴۰۳ - ۱۶:۵۳

به گزارش ایران اکونومیست، به تازگی مقاله‌ای در نشریه Bioresources and Bioproducts به چاپ رسیده است که در آن محققان یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق شدند از پوست یک میوه محلی، نانوکامپوزیت حاوی اکسید گرافن احیاء شده (rGO) و نقطه‌کربنی فلورسنت (CD) تولید کنند. آنها از زباله‌های پوست میوه پاپایا برای سنتز این نانوکامپوزیت استفاده کردند که راهکاری مناسب برای کمک به محیط زیست و راهبردهای آنتی‌باکتریال است. پاپایا میوه‌ای شبیه به خربزه بوده که بومی مناطق حاره‌ای آمریکا است و در حال حاضر در هند، آفریقا و جنوب شرق آسیا کشت می‌شود.

در این پروژه محققان یک فرآیند هیدروترمال یک مرحله‌ای برای تولید نانوکامپوزیت ارائه کردند و در ادامه خواص این نانوکامپوزیت را با روش‌های مختلف میکروسکوپی و طیف‌سنجی بررسی کردند.

این مطالعه از لزوم حل آلودگی آب و تخریب زیست‌محیطی ناشی از استفاده گسترده از ترکیبات آلی، به ویژه در صنعت کشاورزی الهام گرفته شده است. صنعت نساجی که از نیمی از کل رنگ‌های تولید شده را استفاده می‌کند، به طور قابل توجهی در این آلودگی نقش دارد. در این مطالعه محققان به دنبال ایجاد یک فتوکاتالیست بودند که قادر به تجزیه این مواد شیمیایی خطرناک با کمک نور خورشید باشد.

نانوکامپوزیت‌ rGO/CD  تولید شده در این پروژه فعالیت فتوکاتالیستی قابل توجهی از خود نشان داد که راندمان تخریب ۸۷ درصد برای آن گزارش شده است. در این کامپوزیت اکسید گرافن احیاء شده و نقاط کربنی با نسبت دو به یک به کار گرفته شد. ورق‌های اکسیدگرافن احیاء شده در این کامپوزیت می‌توانند انتقال و جداسازی الکترون‌های تولید شده با نور را به عهده بگیرند و کارایی فتوکاتالیستی را به بیشینه مقدار خود برسانند، در حالی که اثر نوترکیبی را کم می‌کنند.

علاوه بر خصوصیات فتوکاتالیستی، این نانوکامپوزیت فعالیت ضدباکتریایی قوی را در برابر دو باکتری باسیلوس (گرم مثبت) و سودوموناس آئروژینوزا (گرم منفی) نشان داد. نانوکامپوزیت آزمایش شده در برابر پاتوژن‌های گرم مثبت دارای اثربخشی بالایی است، این نتایج نشان می‌دهد که ممکن است از این نانوکامپوزیت بتوان به عنوان ماده ضدمیکروبی با طیف گسترده‌ای از اثربخشی استفاده کرد.

این گروه روی استفاده از زباله‌های کشاورزی برای تولید مواد چند کاره تاکید دارند. عملکرد دوگانه این نانوکامپوزیت به عنوان یک فتوکاتالیست و عامل ضدباکتریایی پتانسیل خود را برای مقابله با مسائل زیست‌محیطی و بهداشت عمومی نشان می‌دهد.