محقق دانشگاه قم با همکاری پژوهشگری از دانشگاه سوران عراق، اقدام به بررسی امکان استفاده از عصاره‌ی گیاهی جهت سنتز نانوذرات پرکاربرد دی‌اکسید تیتانیوم نمودند. با توجه به نتایج حاصل شده، به کمک این عصاره‌ی گیاهی می‌توان نانوذرات را با سرعت و بازده بالاتر و آ
قم: استفاده از عصاره‌ی گیاهان در سنتز نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم
امروزه حفظ محیط زیست یکی از دغدغه‌های عمده‌ی دانشمندان علوم مختلف است. در این بین، به دلیل تأثیر مستقیم صنایع شیمیایی بر محیط زیست، تلاش شیمیدانان بر ارائه‌ی روش‌هایی جهت سنتز مواد متمرکز شده است که آلودگی شیمیایی کمتر و سازگاری زیست محیطی بیشتری داشته باشند.
به گفته‌ی دکتر محمود نصرا…زاده، با توجه به اهمیت این امر، هدف از انجام این کار تهیه‌ی ساده، ارزان و سریع نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) پایدار با راندمان بالا در حضور عصاره‌ی ریشه گیاه فرفیون اصفهانی (Euphorbia heteradena Jaub) بوده است که در مناطق غربی و مرکزی ایران به وفور یافت می‌شود.
وی در خصوص اهمیت مطالعات صورت گرفته در این طرح عنوان کرد: «با توجه به رشد روزافزون استفاده از نانوذرات فلزی و اکسید‌های آن‌ها در شاخه‌های مختلف علوم، تحقیقات زیادی در زمینه‌ی سنتز و پایدارکردن این نانوذرات صورت گرفته است. روش‌های متفاوتی مانند روش‌های رادیویی، تجزیهی شیمیایی، تجزیهی گرمایی و غیره برای سنتز نانوذرات فلزی و اکسید‌های آن‌ها وجود دارد که بسیاری از آن‌ها زمان‌بر و پر هزینه هستند. این در حالی است که روش سنتز نانوذرات استفاده شده در این طرح، در مقایسه با سایر روش‌ها منجر به تولید نانوذرات با سرعتی بالاتر، بازدهی بیشتر و ابعاد کوچک‌تر شده است. با توجه به این مطالب، کاربرد این روش در راستای گسترش استفاده از عصاره‌ی گیاهان و میوه‌ها به عنوان عوامل کاهنده و پایدارکننده‌ی طبیعی بسیار مهم و مؤثر خواهد بود.»
در صورت تکمیل فاز مطالعاتی و دستیابی به تولید انبوه، از این نانوذرات دی اکسید تیتانیوم می‌توان در حوزه‌های مختلفی از جمله پزشکی و داروسازی و علم مواد استفاده کرد. این نانوذرات همچنین به دلیل برخورداری از پایداری مناسب، غیرسمی بودن و فعالیت فوتوکاتالیستی جالب خود در تجزیهی مواد آلی و تصفیه‌ی آب و پساب نیز کاربرد دارند.
به گفته‌ی نصرا…زاده، روش به کار رفته در این تحقیق بر خلاف روش‌های شیمیایی، بر طبق استانداردهای جهانی شیمی سبز است. در واقع در این روش از حلال‌ها و واکنشگرهای سمی( نظیر عوامل کاهنده و پایدارکننده‌ی شیمیایی) استفاده نشده است. از طرفی حذف محصولات جانبی در تولید نانوذرات و قابلیت ساده در تغییر مقیاس تولید از آزمایشگاهی به صنعتی، از دیگر مزایای روش استفاده شده است.
وی همچنین عنوان کرد: «یکی از مشکلات کارهای قبلی، عدم پایداری نانوذرات سنتزی است. اما خوشبختانه بررسی پایداری نانوذرات سنتزی در این طرح نشان داده که حتی بعد از ۲ ماه هیچ گونه تغییری در ساختار این نانوذرات رخ نمی‌دهد.»
لازم به توضیح است که نانوذرات دی اکسید تیتانیوم دارای سه فاز بلوری آناتاز، روتایل و بروکیت است که فاز آناتاز و روتایل به دلیل خاصیت فوتوکاتالیستی اهمیت بیشتری دارند. طبق بررسی‌های صورت گرفته به روش پراش اشعه‌ی ایکس، در این طرح نانوذرات تنها شامل فاز روتایل بوده و فاز آناتاز و بروکیت در آن وجود نداشت.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمود نصرا…زاده- عضو هیأت علمی دانشگاه قم- و دکتر سید محمد سجادی- پژوهشگر دانشگاه سوران عراق– است که نتایج آن در مجله‌ی Ceramics International (جلد ۴۱، شماره ۱۰، بخش B، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۴۴۳۵ تا ۱۴۴۳۹) منتشر شده است.
به گفته‌ی دکتر محمود نصرا…زاده، با توجه به اهمیت این امر، هدف از انجام این کار تهیه‌ی ساده، ارزان و سریع نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) پایدار با راندمان بالا در حضور عصاره‌ی ریشه گیاه فرفیون اصفهانی (Euphorbia heteradena Jaub) بوده است که در مناطق غربی و مرکزی ایران به وفور یافت می‌شود.
وی در خصوص اهمیت مطالعات صورت گرفته در این طرح عنوان کرد: «با توجه به رشد روزافزون استفاده از نانوذرات فلزی و اکسید‌های آن‌ها در شاخه‌های مختلف علوم، تحقیقات زیادی در زمینه‌ی سنتز و پایدارکردن این نانوذرات صورت گرفته است. روش‌های متفاوتی مانند روش‌های رادیویی، تجزیهی شیمیایی، تجزیهی گرمایی و غیره برای سنتز نانوذرات فلزی و اکسید‌های آن‌ها وجود دارد که بسیاری از آن‌ها زمان‌بر و پر هزینه هستند. این در حالی است که روش سنتز نانوذرات استفاده شده در این طرح، در مقایسه با سایر روش‌ها منجر به تولید نانوذرات با سرعتی بالاتر، بازدهی بیشتر و ابعاد کوچک‌تر شده است. با توجه به این مطالب، کاربرد این روش در راستای گسترش استفاده از عصاره‌ی گیاهان و میوه‌ها به عنوان عوامل کاهنده و پایدارکننده‌ی طبیعی بسیار مهم و مؤثر خواهد بود.»
در صورت تکمیل فاز مطالعاتی و دستیابی به تولید انبوه، از این نانوذرات دی اکسید تیتانیوم می‌توان در حوزه‌های مختلفی از جمله پزشکی و داروسازی و علم مواد استفاده کرد. این نانوذرات همچنین به دلیل برخورداری از پایداری مناسب، غیرسمی بودن و فعالیت فوتوکاتالیستی جالب خود در تجزیهی مواد آلی و تصفیه‌ی آب و پساب نیز کاربرد دارند.
به گفته‌ی نصرا…زاده، روش به کار رفته در این تحقیق بر خلاف روش‌های شیمیایی، بر طبق استانداردهای جهانی شیمی سبز است. در واقع در این روش از حلال‌ها و واکنشگرهای سمی( نظیر عوامل کاهنده و پایدارکننده‌ی شیمیایی) استفاده نشده است. از طرفی حذف محصولات جانبی در تولید نانوذرات و قابلیت ساده در تغییر مقیاس تولید از آزمایشگاهی به صنعتی، از دیگر مزایای روش استفاده شده است.
وی همچنین عنوان کرد: «یکی از مشکلات کارهای قبلی، عدم پایداری نانوذرات سنتزی است. اما خوشبختانه بررسی پایداری نانوذرات سنتزی در این طرح نشان داده که حتی بعد از ۲ ماه هیچ گونه تغییری در ساختار این نانوذرات رخ نمی‌دهد.»
لازم به توضیح است که نانوذرات دی اکسید تیتانیوم دارای سه فاز بلوری آناتاز، روتایل و بروکیت است که فاز آناتاز و روتایل به دلیل خاصیت فوتوکاتالیستی اهمیت بیشتری دارند. طبق بررسی‌های صورت گرفته به روش پراش اشعه‌ی ایکس، در این طرح نانوذرات تنها شامل فاز روتایل بوده و فاز آناتاز و بروکیت در آن وجود نداشت.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمود نصرا…زاده- عضو هیأت علمی دانشگاه قم- و دکتر سید محمد سجادی- پژوهشگر دانشگاه سوران عراق– است که نتایج آن در مجله‌ی Ceramics International (جلد ۴۱، شماره ۱۰، بخش B، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۴۴۳۵ تا ۱۴۴۳۹) منتشر شده است.
