محققان دانشگاه کردستان، با استفاده از فناوری نانو، روشی پیشنهاد کرده‌اند که در تعیین کاتیون‌های فلزی در نمونه‌های مختلف موفق است. در این روش از نانوجاذبی استفاده شده است که با هزینه‌ی بسیار کم و به راحتی قابل تولید است. نتایج این طرح، مورد توجه صنعت تصفیه‌ی آب، جهت استخراج انواع آلاینده‌های زیست محیطی قرار خواهد گرفت.
کردستان: تعیین عنصر روی در نمونه‌های حقیقی به کمک نانوجاذب گرافنی
محلول ترکیبات عنصر روی به عنوان ماده‌ای ضدعفونی کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگرچه استفاده از مقادیر کم این عنصر ضروری است، اما مصرف بیش از حد آن، اثرات سمی به دنبال خواهد داشت. به عنوان مثال اختلال در سوخت و ساز بدن، ایجاد بیماری آلزایمر و یا پارکینسون ارتباط نزدیکی با مصرف زیاد عنصر روی دارد.
هدف از انجام این پروژه، به‌کارگیری صفحات گرافن بعنوان جاذب، برای اندازه‌گیری کاتیون روی در نمونه‌های حقیقی بوده است .دکتر سلیمان بهار، عضو هیأت علمی دانشگاه کردستان، معتقد است روش استخراج فاز جامد (SPE) با استفاده از جاذب پیشنهادی در این پژوهش، روشی آسان، ایمن و اقتصادی برای پیش تغلیظ کاتیون‌ها و تعیین مقادیر کم آن‌ها در نمونه‌های مختلف است. با توجه به میزان تغلیظ بالای این روش، حتی مقادیر ناچیز گونه‌ی مورد آزمایش نیز، به‌طور دقیق و صحیح در نمونه‌های آبی قابل اندازه‌گیری است.
بهار در ادامه به خصوصیات نانوجاذب ساخته شده اشاره کرد و افزود: «نانو صفحات گرافن ساخته شده در این طرح، در مقایسه با جاذب‌های غیر نانویی، نظیر کربن فعال، ظرفیت جذب بالاتری داشته و لذا حساسیت و بازده روش استخراج را افزایش می‌دهد. بالا بودن ظرفیت جذب گرافن، ناشی از مساحت سطح بالای آن است. این ماده دارای صفحات مجزای دو بعدی مسطحی از کربن است که از هر دو طرف برای جذب گونه‌ی مورد نظر قابل دسترس است.»
آسان بودن نحوه‌ی ساخت جاذب و به‌کارگیری آن در روش استخراج فاز جامد، نیاز به تهیه و استفاده از جاذب‌های رایج نظیر اکسید سیلیس (SiO2) را برطرف می‌سازد.
این محققان برای اندازه‌گیری کاتیون روی در مرحله‌ی اول، گرافن را از پودر گرافیت و به روش اصلاح شده‌ی هامر تهیه نمودند. سپس گرافن اکسیدی با استفاده از پرمنگنات و آب اکسیژنه احیا شد. در ادامه گرافن احیایی تولید شده پس از شناسایی با آزمون‌های SEM و FT-IR، به عنوان جاذب کاتیون روی مورد استفاده قرار گرفت. پس از جداسازی فاز جامد از محلول آبی، محلول واجذبی با استفاده از محلول اسیدی برای بررسی نمونه‌های غذایی استفاده شد.
داده‌های حاصل از این روش نشان می‌دهد که با بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر استخراج، این روش از ضریب تغلیظ خوبی برخوردار بوده و حد تشخیص و محدوده‌ی خطی آن با سایر روش‌های پیشین گزارش شده در منابع، سازگاری خوبی دارد.
نتایج این تحقیقات که و با همکاری دکتر سلیمان بهار و بهاره بابامیری- کارشناس ارشد شیمی از دانشگاه کردستان- صورت گرفته، در مجله‌ی Journal of the Iranian Chemical Society (جلد ۱۱، شماره ۴، ماه نوامبر، سال ۲۰۱۳، صفحات ۱۰۳۹ تا ۱۰۴۵) منتشر شده است.
هدف از انجام این پروژه، به‌کارگیری صفحات گرافن بعنوان جاذب، برای اندازه‌گیری کاتیون روی در نمونه‌های حقیقی بوده است .دکتر سلیمان بهار، عضو هیأت علمی دانشگاه کردستان، معتقد است روش استخراج فاز جامد (SPE) با استفاده از جاذب پیشنهادی در این پژوهش، روشی آسان، ایمن و اقتصادی برای پیش تغلیظ کاتیون‌ها و تعیین مقادیر کم آن‌ها در نمونه‌های مختلف است. با توجه به میزان تغلیظ بالای این روش، حتی مقادیر ناچیز گونه‌ی مورد آزمایش نیز، به‌طور دقیق و صحیح در نمونه‌های آبی قابل اندازه‌گیری است.
بهار در ادامه به خصوصیات نانوجاذب ساخته شده اشاره کرد و افزود: «نانو صفحات گرافن ساخته شده در این طرح، در مقایسه با جاذب‌های غیر نانویی، نظیر کربن فعال، ظرفیت جذب بالاتری داشته و لذا حساسیت و بازده روش استخراج را افزایش می‌دهد. بالا بودن ظرفیت جذب گرافن، ناشی از مساحت سطح بالای آن است. این ماده دارای صفحات مجزای دو بعدی مسطحی از کربن است که از هر دو طرف برای جذب گونه‌ی مورد نظر قابل دسترس است.»
آسان بودن نحوه‌ی ساخت جاذب و به‌کارگیری آن در روش استخراج فاز جامد، نیاز به تهیه و استفاده از جاذب‌های رایج نظیر اکسید سیلیس (SiO2) را برطرف می‌سازد.
این محققان برای اندازه‌گیری کاتیون روی در مرحله‌ی اول، گرافن را از پودر گرافیت و به روش اصلاح شده‌ی هامر تهیه نمودند. سپس گرافن اکسیدی با استفاده از پرمنگنات و آب اکسیژنه احیا شد. در ادامه گرافن احیایی تولید شده پس از شناسایی با آزمون‌های SEM و FT-IR، به عنوان جاذب کاتیون روی مورد استفاده قرار گرفت. پس از جداسازی فاز جامد از محلول آبی، محلول واجذبی با استفاده از محلول اسیدی برای بررسی نمونه‌های غذایی استفاده شد.
داده‌های حاصل از این روش نشان می‌دهد که با بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر استخراج، این روش از ضریب تغلیظ خوبی برخوردار بوده و حد تشخیص و محدوده‌ی خطی آن با سایر روش‌های پیشین گزارش شده در منابع، سازگاری خوبی دارد.
نتایج این تحقیقات که و با همکاری دکتر سلیمان بهار و بهاره بابامیری- کارشناس ارشد شیمی از دانشگاه کردستان- صورت گرفته، در مجله‌ی Journal of the Iranian Chemical Society (جلد ۱۱، شماره ۴، ماه نوامبر، سال ۲۰۱۳، صفحات ۱۰۳۹ تا ۱۰۴۵) منتشر شده است.
