ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

سنتز نقره‌سنج دقیق از جنس گرافن و رنگ رز بنگال

محققان دانشگاه اصفهان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر و دانشگاه آزاد اسلامی خوزستان و مرودشت با سنتز یک پوشش دولایه، موفق به تولید یک نقره‌سنج دقیق شدند. این پوشش قادر است یون‌های نقره را، هرچند در مقادیر بسیار اندک، در محیط آبی شناسایی و اندازه‌گیری کند.

نقره یکی از فلزات سنگین است که حضور بیش‌ازحد مجاز آن در آب آشامیدنی برای انسان و سایر موجودات زنده زیان‌آور است. به همین دلیل شناسایی و سنجش یون نقره از منظر زیست‌محیطی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این راستا، محققان دانشگاه آزاد اسلامی نانوپوششی دولایه سنتز کرده‌اند که می‌توان به کمک آن، مقادیر اندک یون نقره را اندازه‌گیری کرد.

دکتر زهره پارسایی، دانش‌آموخته‌ی مقطع دکتری شیمی نانو معدنی، در خصوص ضرورت شناسایی یون نقره موجود در محیط‌های آبی گفت: «غلظت یون‌های نقره بیش از 1.6 نانومول بر لیتر در آب دریا و 0.9 نانومول بر لیتر در آب آشامیدنی برای بخش اعظمی از موجودات زنده دریایی و انسان مضر است. ازاین‌رو در طرح حاضر اقدام به سنتز یک پوشش نانومتری کردیم که قادر است مقادیر اندک یون‌های نقره را با بازدهی نزدیک به 100درصد از محیط آبی استخراج و اندازه‌گیری کند.»

وی در خصوص کاربردهای دیگر این نانوحسگر گفت: « از نانوحسگر سنتز شده در این طرح علاوه بر امور مربوط به بازرسی آب و پساب می‌توان در صنایع جواهرسازی نیز استفاده کرد.»

پارسایی پیرامون سازوکار عملکرد این حسگر خاطرنشان کرد: « مکانیسم تشخیص نانوحسگر سنتز شده به این شکل است که یون نقره با اتم کلر موجود در رنگ رز بنگال وارد فعل‌ وانفعال شده و این موضوع تغییر رنگ رز بنگال از صورتی به بنفش را در پی دارد. مقدار این تغییر بیانگر غلظت یون نقره در محیط خواهد بود.»

به گفته‌ی این محقق، در طرح حاضر از دو روش فراصوت و پوشش‌دهی اسپینی جهت سنتز پوشش دولایه اکسید گرافن کاهش‌یافته/رنگ رز بنگال استفاده شده‌است. پس از اتمام فرایند سنتز، روش‌های میکروسکوپی و اسپکتروسکوپی جهت بررسی میزان موفقیت سنتز پوشش مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه برای ارزیابی خواص سطحی پوشش از میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی استفاده شده و در نهایت قابلیت این نانوپوشش در سنجش مقادیر یون نقره ارزیابی شده‌است. بازدهی این نانوحسگر در شناسایی یون‌های نقره 98.7درصد گزارش شده‌است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر زهره پارسایی- دانش آموخته مقطع دکتری دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر و مدرس دانشگاه خلیج فارس بوشهر- محسن صراف بیدآباد- عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان- زهرا نورمحمد- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی اهواز- نیما کراچی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی مرودشت- و راضیه رضوی- عضو هیأت علمی دانشگاه جیرفت- است. نتایج این کار در مجله‌ی ‌ New Journal of Chemistry با ضریب تأثیر 3.201 (جلد 42، شماره 16، سال 2018، صفحات 13674 تا 13683) منتشر شده‌است.