سنتز کاتالیست‌های تسریع‌کننده تصفیه پساب‌های صنعتی

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا موفق به ارائه یک نوع کاتالیست با قابلیت‌های مناسب برای استفاده در تصفیه‌ی پساب‌های صنایع در ارتباط با ترکیبات نیتروآنیلین شدند.

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا، با بررسی امکان حذف آلاینده‌های آلی از آب و یا پساب‌های صنعتی به کمک کاتالیست‌های تهیه شده، موفق به ارائه یک نوع کاتالیست با قابلیت‌های مناسب برای استفاده در تصفیه‌ی پساب‌های صنایع در ارتباط با ترکیبات نیتروآنیلین شدند.
ترکیبات نیتروآنیلین ممکن است در طول فرآیندهای مربوط به تولید صنعتی آنها و یا در تهیه رنگینه‌های آزو در محیط آزاد شود. این ترکیبات از طریق تنفس، هضم و جذب مسمومیت‌زا هستند. احیاء غیرآنزیمی ترکیبات نیتروآروماتیک و توالی واکنش‌های شامل در احیاء گروه نیترو منجر به تولید آمین‌های آروماتیک حدواسط بسیار واکنش‌پذیر می‌شود. گروه‌های نیتروزو و هیدروکسیل آمینو الکتروفیل بوده و می‌توانند با بیومولکول‌ها برهمکنش داشته و منجر به اثرات سرطانزایی، جهش‌زایی و سمی شوند و با ورود به پساب‌های صنایع مربوطه منجر به چگالی‌ بالای آلودگی محیط زیست شوند. بنابراین، جریان‎های صنعتی قبل از پیوستن به مسیرهای عمومی فاضلاب به علت ماهیت پیچیده‌ی آلاینده‎های صنعتی بایستی تحت عملیات معین قرار گیرند.‬‬‬
هدف از انجام این تحقیق بررسی امکان حذف آلاینده‌های آلی از آب و یا پساب‌های صنعتی به کمک کاتالیست‌های تهیه شده ابتدا در مقیاس آزمایشگاهی و سپس توسعه‌ی نتایج در مقیاس‌های وسیعتر و کاربردی است.
دکتر نسرین طالبیان، استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضای اصفهان، در این باره گفت: «نمونه‌های پودرقلع دی‌اکسید بااستفاده از روش حلال‌گرمایی در آب به عنوان حلال و در دما و زمان واکنش متفاوت سنتز شدند. سپس نمونه‌ها با استفاده از تکنیک‌های طیف‌سنجی پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ روبش الکترونی و فرابنفش-مرئی‌ شناسایی شدند. تغییر برخی پارامترهای ترمودینامیکی سنتز نظیر دما و زمان واکنش حلال گرمایی منجر به مورفولوژی متنوعی شامل گل، گل کلم، میله مانند و کروی در محصولات شد. بررسی‌های ساختاری نشان می‌دهد که تمام نمونه‌ها شامل فاز هگزاگونال ورتزیت با کریستالینتی بالا و اندازه متوسط ذرات در مقیاس نانو هستند. خواص ساختاری، نوری ومورفولوژی نانوساختارها در ارتباط با ویژگی‌های فتوکاتالیتیکی جهت تخریب آمین‌های آروماتیک «پارانیتروآنیلین» و«۲و۴-دینیتروآنیلین» به عنوان آلاینده نمونه تحت تابش نور فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. اثر پارامترهای عملی نظیر غلظت اولیه محلول ترکیب آلی و ساختار شیمیایی آن، زمان تابش‌دهی، pH محلول، مورفولوژی و ساختار کاتالیست بر روی بازده فتوتخریب پودرهای SnO2 بررسی و شرایط بهینه معرفی گردید. معلوم شد که تخریب فتوکاتالیتیکی ترکیبات آلی برروی نمونه‌ها از سینتیک شبه-مرتبه اول پیروی می‌کند. اختلاف در بازده فعالیت فتوکاتالیتیکی پودرهای سنتز شده با اختلاف در کریستالینیتی، توزیع اندازه، خواص ساختاری، نوری و مورفولوژی سطحی آنها و ویژگی‌های ترکیبات تحت تخریب ارتباط دارد.‬‬‬‬‬‬
ار آنجا که پتانسیل ذاتی و بالای استفاده از ترکیبات آلی در صنایع مختلف و مقاومت آنها در مقابل تخریب و تبدیل به محصولات عاری از اثرات بیماری‏زایی و زیست‌محیطی موجب وارد آمدن زیان‌های جبران ناپذیر به سلامت انسان می‌شود نتایج این تحقیق می‌تواند جهت کاربرد در صنایع مختلف مصرف‌کننده (ترکیبات آلی) و مؤسسات آموزشی- تحقیقی ارائه شود.
نتایج این کار تحقیقاتی که به دست دکتر نسرین طالبیان و فرزانه جعفری نژاد (کارشناسی ارشد معدنی) صورت گرفته است، در مجله Ceramics International (جلد۳۹، شماره۷، ۱۰ سپتامبر سال ۲۰۱۳، صفحات۸۳۱۱ الی ۸۳۱۷) منتشر شده است.