پژوهشگران شیمی دانشگاه سیستان و بلوچستان با همکاری دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران و نیو سوت ولز استرالیا (University of New South Wales) موفق به تولید نانوجاذب‌های یون‌های سمی با ظرفیت جذب بالا شدند. از مزیت این نانوجاذب‌ها حساسیت بالای آن‌ها در غلظت‌های پایین یون‌های سمی است.
زاهدان: تولید نانوجاذب یون‌های سمی با ظرفیت جذب بالا
با وجود رواج دستگاه جذب اتمی (به دلیل کم هزینه بودن) در اندازه‌گیری یون‌های سمی، قابلیت اندازه‌گیری آن‌ها در غلظت‌های پایین ناچیز است. اما در این طرحی که در دانشگاه سیستان و بلوچستان انجام گرفته است، با پیشنهاد روشی مبنی بر پیش تغلیظ غلظت یون‌ها، امکان اندازه‌گیری به‌وسیله‌ی این دستگاه فراهم می‌گردد. از ویژگی‌های این پروژه می‌توان به افزایش کارایی پلیمر جاذب یون‌های سمی، با پوشاندن آن بر روی سطح نانوذرات و همچنین سهولت جداسازی جاذب از ماتریس با استفاده از آهن‌ربای قوی اشاره کرد. همچنین کاهش زمان تجزیه و تحلیل و هزینه آزمون به‌دلیل امکان بازیابی جاذب، حاصل شده است.
در این پروژه، نانوذرات مغناطیسی آهن به عنوان جاذبی برای پیش تغلیظ سرب در آب‌های آلوده استفاده شده است. برای این منظور سطح نانوذرات با پلیمر حکاکی شده ،که تنها سرب را جذب می‌کند، پوشانده شده و پس از جذب اختصاصی آن‌ها، غلظت آن‌ها در ماتریس‌های پیچیده مانند آب‌های آلوده صنعتی به وسیله‌ی دستگاه جذب اتمی تعیین شده است.
دکتر خیراله مهرانی، استاد دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران و فارغ التحصیل دکتری شیمی از دانشگاه پونای هند، در این باره گفت: «در ساخت این جاذب ابتدا نانوذرات آهن به‌وسیله‌ی روش هم رسوبی تهیه گردید. سپس سطح نانوذرات با پلیمر حکاکی شده که تنها سرب را جذب می‌کند، پوشانده شد. در مرحله بعد جاذب در محلول آب آلوده قرار گرفته و پس از جذب اختصاصی سرب، جاذب با آهن‌ربای قوی از محلول جدا شد. پس از جداسازی سرب از جاذب به‌وسیله‌ی محلول شوینده که حاوی اسید و تیواوره است، غلظت آن‌ها در محلول شوینده به‌وسیله‌ی دستگاه جذب اتمی تعیین گردید.»
شایان ذکر است که در این پژوهش از پلیمر پایه “۴- (وینیل آمینو) پیریدین-۲و۶ دی کربوکسیلیک اسید” استفاده شده است تا با جذب اختصاصی سرب بر روی نانوذرات اکسید آهن نتایج مطلوب به‌دست آید.
همچنین تأثیر عوامل مختلف از جمله pH و زمان جذب و دفع مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیقات نشان می‌دهد که این جاذب توانایی بالایی در جذب مقادیر زیاد سرب داشته و از حساسیت بالایی در غلظت‌های پایین (غلظت‌های حدود ۰/۹ نانوگرم بر میلی لیتر) برخوردار است.
نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش دکتر خیراله مهرانی و همکاران وی صورت گرفته است، در مجله Journal of Industrial and Engineering Chemistry (جلد ۲۰، شماره ۵، ۲۵ سپتامبر سال ۲۰۱۴، صفحات ۲۶۵۷ تا ۲۶۶۲) منتشر شده است.
در این پروژه، نانوذرات مغناطیسی آهن به عنوان جاذبی برای پیش تغلیظ سرب در آب‌های آلوده استفاده شده است. برای این منظور سطح نانوذرات با پلیمر حکاکی شده ،که تنها سرب را جذب می‌کند، پوشانده شده و پس از جذب اختصاصی آن‌ها، غلظت آن‌ها در ماتریس‌های پیچیده مانند آب‌های آلوده صنعتی به وسیله‌ی دستگاه جذب اتمی تعیین شده است.
دکتر خیراله مهرانی، استاد دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران و فارغ التحصیل دکتری شیمی از دانشگاه پونای هند، در این باره گفت: «در ساخت این جاذب ابتدا نانوذرات آهن به‌وسیله‌ی روش هم رسوبی تهیه گردید. سپس سطح نانوذرات با پلیمر حکاکی شده که تنها سرب را جذب می‌کند، پوشانده شد. در مرحله بعد جاذب در محلول آب آلوده قرار گرفته و پس از جذب اختصاصی سرب، جاذب با آهن‌ربای قوی از محلول جدا شد. پس از جداسازی سرب از جاذب به‌وسیله‌ی محلول شوینده که حاوی اسید و تیواوره است، غلظت آن‌ها در محلول شوینده به‌وسیله‌ی دستگاه جذب اتمی تعیین گردید.»
شایان ذکر است که در این پژوهش از پلیمر پایه “۴- (وینیل آمینو) پیریدین-۲و۶ دی کربوکسیلیک اسید” استفاده شده است تا با جذب اختصاصی سرب بر روی نانوذرات اکسید آهن نتایج مطلوب به‌دست آید.
همچنین تأثیر عوامل مختلف از جمله pH و زمان جذب و دفع مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیقات نشان می‌دهد که این جاذب توانایی بالایی در جذب مقادیر زیاد سرب داشته و از حساسیت بالایی در غلظت‌های پایین (غلظت‌های حدود ۰/۹ نانوگرم بر میلی لیتر) برخوردار است.
نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش دکتر خیراله مهرانی و همکاران وی صورت گرفته است، در مجله Journal of Industrial and Engineering Chemistry (جلد ۲۰، شماره ۵، ۲۵ سپتامبر سال ۲۰۱۴، صفحات ۲۶۵۷ تا ۲۶۶۲) منتشر شده است.
