پژوهشگران این طرح توانستند با تولید کاتالیست‌های مناسب برای حذف آلاینده‌های رنگی از فاضلاب صنایع نساجی و به‌طور کلی در زمینه تصفیه آب‌وفاضلاب و ایجاد شرایط لازم برای استفاده مجدد از پساب‌های تصفیه شده، گامی در راستای حفظ محیط‌زیست از آلاینده‌ها و رفع بحران کم‌آبی کشور بردارند.
دانشگاه آزاد اسلامی: سنتز سبز و آسان نانوکاتالیست Ag/ZrO2 در حذف مؤثر آلاینده‌های زیست‌محیطی
دکتر مهدی مهام پژوهشگر دانشگاه آزاد اسلامی واحد علی‌آباد کتول درباره این طرح گفت: «به‌طور خلاصه در تحقیق حاضر، یک روش اقتصادی و سازگار با محیط‌زیست برای سنتز نانوذرات نقره بر روی بستر ZrO2 با استفاده از عصاره گیاه .Ageratum conyzoides L به‌عنوان عامل پایدارکننده و احیاکننده و در نتیجه سنتز سبز نانوکامپوزیت Ag/ZrO2 ارائه شده است. نانوکامپوزیت Ag/ZrO2 به‌عنوان یک کاتالیست هتروژن برای تخریب آلاینده‌های رنگی مورداستفاده قرار گرفت و مقایسه نتایج به‌دست آمده با سایر کاتالیست‌های بر پایه نقره نشان‌دهنده کارایی بهتر نانوکاتالیست بیوسنتز شده در پژوهش حاضر بود.»
وی در ادامه گفت: «امروزه آلاینده‌های آلی پایدار زیست‌محیطی به‌وسیله فعالیت‌های انسانی، از راه‌های متفاوتی تولید می‌شوند. این آلاینده‌ها به دلیل ویژگی‌های جهشزایی، سرطانزایی و سمیت بالایی که دارند برای محیط‌زیست و موجودات زنده بسیار خطرناک هستند. لذا تخریب و از بین بردن این نوع آلاینده‌ها به روش‌هایی که برای محیط‌زیست مضر نباشند، بسیار حائز اهمیت است. رنگ‌های آلی در صورت آلوده کردن محیط زیست، برای انسان‌ها، حیوانات و گیاهان، سمی و خطرناک هستند. این ترکیبات تنها در حضور کاتالیست تخریب می‌شوند، در غیر این‌صورت در محیط پایدار بوده و به شدت زیست‌تخریب‌پذیر هستند. در نتیجه، توسعه روش‌های سازگار با محیط‌زیست برای حذف رنگ از پساب‌های صنایع نساجی بسیار حائز اهمیت هستند. در تحقیق ارائه شده، تخریب رنگ‌های آلی به عنوان آلاینده‌های پایدار زیست‌محیطی با استفاده از نانوکاتالیست Ag/ZrO2 بیوسنتز شده انجام شد.»
پژوهشگر دانشگاه آزاد درباره ضرورت انجام این طرح گفت: «مصرف رنگ در صنایع نساجی دنیا بیش از ده هزار تن در سال تخمین زده می‌شود که با این میزان مصرف، سالیانه هزار تن از رنگ مصرفی وارد پساب این صنایع می‌شود. عمدتاً مواد رنگ‌زا دارای یک یا چند حلقه بنزنی بوده که به دلیل سمیت و مقاومت در برابر تجزیه شدن، چنانچه بدون تصفیه وارد محیط شوند، خطرات جبران‌ناپذیری به محیط‌زیست وارد می‌کنند. با تخلیه ترکیبات رنگی در آب‌های پذیرنده، میزان اکسیژن موردنیاز بیوشیمیایی (BOD) افزایش می‌یابد. همچنین، رنگ‌ها مانع انتقال کامل نور خورشید به داخل آب شده و در نتیجه موجب تداخل در اکولوژی و کاهش عمل فتوسنتز گیاهان آبزی و جلبک‌ها می‌شوند. در نتیجه، امروزه توجه شیمیدانان به حفظ محیط زیست با ارائه روش‌هایی که سازگاری زیست‌محیطی بیشتری در حذف آلاینده‌ها داشته باشند، جلب شده است. استفاده از گیاهان برای سنتز نانوذرات به‌دلیل عدم استفاده از مواد آلاینده و سمی یکی از روش‌های دوست‌دار محیط‌زیست است. گیاهان از جمله سامانه‌های زنده اقتصادی و مؤثر برای تولید نانوذرات هستند. با توجه به رشد روزافزون استفاده از نانوکامپوزیت‌ها در شاخه‌های مختلف علوم، تحقیقات زیادی در زمینه سنتز و پایدار کردن این ترکیبات انجام شده است.»
مهدی مهام درباره جزئیات این طرح گفت: «در این تحقیق، یک روش سبز برای تهیه نانوکامپوزیت Ag/ZrO2 با استفاده از عصاره آبی برگ‌های گیاه Ageratum conyzoides L.، به‌عنوان عامل پایدارکننده و احیاکننده ارائه شده است. فعالیت کاتالیتیکی Ag/ZrO2 از طریق تخریب محلول‌های رنگی مختلف از قبیل ۴-نیتروفنول (۴-NP)، ۲و۴-دی نیتروفنیل هیدرازین (۲,۴-DNPH)، سرخ کنگو (CR) و نیگروسین (NS) بررسی و تأیید شد. علاوه براین، نانوکاتالیست بعد از بازیابی در چندین چرخه متوالی، بدون کاهش قابل‌ملاحظه در کارایی کاتالیتیکی استفاده شد. نانوکاتالیست Ag/ZrO2 تهیه شده، با استفاده از روش‌های دستگاهی مختلف شامل میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، طیف‌سنجی پخش انرژی (EDX)، طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) توصیف شد.»
وی با اشاره به آزمایشگاهی بودن مقیاس این طرح در حال حاضر گفت: «مزایای استفاده از نانوبیوتکنولوژی در سنتز کاتالیست‌های هتروژن، یک زمینه تحقیقاتی جذاب برای تحقیقات بیشتر را فراهم می‌کند. به‌دلیل وجود مشکلات اساسی در روش‌های فیزیکی و شیمیایی تولید نانوکامپوزیت‌ها، استفاده از روش‌های ساده، کم‌هزینه و دوست‌دار محیط‌زیست از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.»
این محقق می‌گوید: «با توجه به تنوع گونه‌های گیاهی در ایران می‌توان با سرمایه‌گذاری بیشتر، راه‌اندازی آزمایشگاه تخصصی، تجهیز آن و ایجاد گروه‌های تحقیقاتی در زمینه بیوسنتز نانوکامپوزیت‌ها و بررسی خواص بیولوژیکی و کاربرد آن‌ها در صنایع بیولوژیک و همچنین نقش آن‌ها به‌عنوان کاتالیست‌های ناهمگن در واکنش‌های شیمیایی نتایج قابل‌توجهی به‌دست آورد. خوشبختانه نانوبیوتکنولوژی به علت ماهیت بین رشته‌ای خود می‌تواند زمینه تشکیل چنین گروه‌های تحقیقاتی را فراهم نماید.»
مقاله حاصل یک طرح تحقیقاتی تحت حمایت مالی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علی‌آباد کتول است که با همکاری دکتر مهدی مهام، استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد علی‌آباد کتول به‌عنوان نویسنده مسئول و دکتر محمود نصراله‌زاده، دانشیار دانشگاه قم و دکتر سیدمحمد سیدسجادی، استادیار دانشگاه جیهان کردستان عراق انجام شده است. این مقاله با عنوان Facile synthesis of Ag/ZrO2 nanocomposite as a recyclable catalyst for the treatment of environmental pollutants و با ضریب تأثیر ۶٫۸۶۴ در مجله COMPOSITES PART B-ENGINEERING در سال ۲۰۲۰ پذیرفته شده است.
