استفاده از فناوری نانو برای جذب فلزات سنگین از پساب‌ها

حضور مقادیر زیادی از فلزات سمی همانند جیوه، سرب، کادمیوم، روی و فلزات دیگر در
محیط زیست، خطرات جدی سلامتی برای انسان به همراه دارد و این خطرات جوامع علمیرا
تحت فشار قرار می‌دهد تا روش‌های اقتصادی و موثر جدیدی برای شناسایی و حذف آلاینده‌های
سمی توسعه دهند.
در اثر ترکیب نمودن تحقیقات انجام شده در زمینه تصفیه پساب‌ها و علوم مواد نوع
جدیدی از نانومواد با نام سیلیس نانوساختاری توسعه یافته است که ویژگی‌های مورد
نیاز برای این کاربردها را دار می‌باشد.

این ماده جدید با دارا بودن مساحت سطحی بالا و حفرات معمول، پس از یک فرایند عامل‌دار
کردن که نتیجه آن اتصال لیگاندهای آلی مختلف به سطح آن می‌باشد، این قابلیت را پیدا
می‌کند تا فلزات سنگین را از پساب‌ها استخراج کند.این قابلیت همچنین موجب می‌شود که
این ماده به یک حسگر حساس برای تشخیص این فلزات سنگین تبدیل شود؛ با در نظر گرفتن
اینکه سطوح آلودگی مجاز برای آب آشامیدنی روز به روز کمتر می‌شود، سیلیس عامل‌دار
کاربردهای دیگری نیز در سایر فرایندهای تصفیه آب پیدا می‌کند.

طراحی سیلیس عامل‌دار نانوساختاری بر مبنای الگوبرداری از واکنشی است که فلزات
سنگین با برخی مولکول‌های زیستی در سلول زنده دارند. با بررسی این واکنش‌ها بهترین
گروه عاملی که این فلزات به آنها متصل می‌شوند، شناسایی می‌شود و در نتیجه می‌توان
این گروه‌های عاملی را روی سیلیس نانوساختاری متصل نمود. به عنوان مثال دانشمندان
دریافته‌اند که فلزات سنگین به طور عمده با گروه‌های عاملی حاوی اکسیژن، نیتروژن، و
گوگرد پیوند برقرار می‌کنند.

در ادامه همین خط فکری، یک گروه از محققان URJC که مدیریت آنها را دکتر ایزابل سیرا
بر عهده دارد، توانستند از طریق ایجاد مواد جدیدی با استفاده ازانواع مختلفی از
سیلیس همچون MCM-41 و HMS و تغییر آنها با ۵- مرکاپتو-۱- متیل تیازول بهبود عمده‌ای
در ویژگی‌های جذبی سیلیس ایجاد نموده و آنها را برای جمع‌آوری سرب و روی آماده کنند.

تحقیقات آنها همچنین نشان داد که این مواد را قابلیت چندین بار جذب و سپس رهاسازی
فلزات سنگین را دارند. همچنین مواد جذب‌شده را دوباره می‌توان بازیافت نموده و از
آنها استفاده نمود که این امر در بحث‌های اقتصادی برای صنعت و جامعه از اهمیت
بالایی برخوردار است.

نتایج این تحقیق در آخرین شماره Journal of Separation Science و Journal of
Colloid Interface Science منتشر شده است.