محققان به تازگی از آلبومین سرم گاوی (BSA) به عنوان یک نانوجاذب برای حذف رنگ متیلن بلو (MB) از محلول‌های آبی استفاده کردند. این مطالعه پارامترهایی مانند زمان تماس، pH، دما و دوز جاذب را برای بهینه‌سازی فرآیند جذب ارزیابی کرد. این یافته‌ها بینش جدیدی در مورد رویکردهای پایدار برای تصفیه آب ارائه می‌دهد.
حذف یکی از رنگ‌های سمی در صنعت، با نانوذرات آلبومین سرم گاوی
شیوع روزافزون استفاده از رنگ‌های مصنوعی موجب افزایش آن‌ها در پساب‌های صنعتی شده که این موضوع خود چالش‌های محیط‌زیستی مهمی را به‌ویژه به دلیل سمیت و ماندگاری آن‌ها ایجاد می‌کند. رنگ متیلن بلو، که معمولا در صنایع مختلف استفاده می‌شود، یکی از این آلاینده‌ها است. حذف آن از سیستم‌های آبی برای حفاظت از محیط زیست و سلامت عمومی بسیار مهم است. روش‌های مرسوم مانند انعقاد شیمیایی و تصفیه بیولوژیکی اغلب دارای محدودیت‌هایی از جمله ناکارآمدی و آلودگی ثانویه بالقوه هستند.
جذب سطحی به دلیل سادگی، مقرون به صرفه بودن و راندمان حذف بالا به عنوان یک جایگزین مناسب ظاهر شده است. آلبومین سرم گاوی یک پروتئین طبیعی بوده که به دلیل زیست‌سازگاری و خواص عملکردی آن مورد توجه قرار گرفته است و آن را به یک نامزد مناسب برای توسعه نانوجاذب تبدیل می‌کند. مطالعات قبلی اثربخشی جاذب‌های مختلف را نشان داده‌اند، اما ویژگی‌های منحصربه‌فرد آلبومین سرم گاوی، از جمله توانایی آن در تشکیل نانوذرات پایدار، کاوش‌های بیشتر را ایجاب می‌کند.
محققان در این پروژه نانوذرات آلبومین سرم گاوی را برای ارزیابی ظرفیت جذب آن‌ها تحت شرایط کنترل شده سنتز کردند. این فرآیند شامل تهیه محلول آلبومین سرم گاوی و تشکیل نانوذرات با استفاده از روشی است که قبلاً ایجاد شده بود. آزمایش‌های جذب با پارامترهای کلیدی مختلف، از جمله زمان تماس، pH، دما و دوز جاذب انجام شد.
غلظت باقیمانده رنگ در نمونه‌ها در فواصل زمانی تنظیم شده با استفاده از طیف سنجی UV/Visible اندازه گیری شد و راندمان جذب برای شناسایی شرایط حذف بهینه محاسبه شد. این مطالعه از مدل‌های ایزوترم مانند لانگمویر و فروندلیچ برای تجزیه و تحلیل رفتار جذب و برهمکنش‌های بین رنگ و جاذب استفاده کرد.
نتایج نشان داد که زمان تماس بهینه برای حذف رنگ متیلن بلو ۶۰ دقیقه بود که تعادل موثری بین جذب کافی و کارایی فرآیند ایجاد کرد. ظرفیت جذب به طور قابل توجهی تحت تاثیر pH قرار گرفت، pH خنثی بالاترین راندمان حذف را به همراه داشت. این نتیجه نقش pH را در تأثیر بر بار سطحی جاذب و وضعیت یونیزاسیون رنگ، که فاکتورهای حیاتی در فرآیند جذب هستند، برجسته می‌کند.
این مطالعه نشان داد که دما به طور قابل‌توجهی بر راندمان جذب این رنگ تأثیر می‌گذارد، دماهای بالاتر حذف را افزایش می‌دهد، که نشان‌دهنده فرآیند جذب گرماگیر است. این نتایج با رفتار معمولی سیستم‌های جذب مطابقت دارد، که در آن دماهای بالا انتشار مولکول رنگ را به سطح جاذب بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، آزمایش‌ها با غلظت‌های مختلف رنگ متیلن بلو نشان داد که ظرفیت جذب با غلظت‌های بالاتر رنگ افزایش می‌یابد، که نشان‌دهنده برهمکنش قوی بین رنگ و نانوجاذب آلبومین سرم گاوی است.
تجزیه و تحلیل ایزوترم جذب نشان داد که مدل لانگمویر به بهترین وجه داده‌های تجربی را توصیف می‌کند و نشان می‌دهد که جذب روی یک سطح همگن با تعداد محدودی از مکان‌های یکسان رخ می‌دهد. این نتیجه ظرفیت جذب محدود نانوجاذب آلبومین سرم گاوی را که یک عامل کلیدی برای کاربردهای عملی است، نشان می‌دهد. این مطالعه همچنین بر پتانسیل بازسازی نانوجاذب آلبومین سرم گاوی پس از جذب رنگ تاکید کرد، که یک ملاحظات مهم برای افزایش امکان‌سنجی اقتصادی فرآیندهای تصفیه آب است.
