پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی تهران، در طرحی تحقیقاتی و با همکاری شرکت فاضلاب تهران، گونه‌ای نانوذره را سنتز کرده‌اند که قدرت بالایی در گندزدایی از نمونه‌های پساب مورد آزمایش داشته است. این نانوذرات به دلیل ویژگی مغناطیسی، قابل بازیافت و استفاده مجدد است.
۰
تاریخ انتشارچهارشنبه ۱۶ دی ۱۳۹۴ - ۱۲:۱۸
کد مطلب : ۲۶۵۸۰
گام محققان ایرانی؛
تصفیه آب و پساب با نانوذرات
به گزارش جهانبین نیوز به نقل از ایسنا، تمامی صنایع باید فاضلاب تولیدی خود را تصفیه کنند تا قابلیت دفع به محیط زیست یا استفاده مجدد را داشته باشند. عمده آلاینده‌های موجود در فاضلاب‌ها به دو بخش شیمیایی و میکروبی تقسیم می‌شود. از این رو میکروب کشی با یک گندزدای مؤثر که مشکلات گندزداهای متداول را نداشته باشد، می‌تواند به صنایع مختلف در به دست آوردن استانداردهای آب یا پساب خروجی فاضلاب کمک کند. به همین جهت دستیابی به یک گندزدای ایده‌آل همواره یکی از دغدغه‌های مهم صنایع تصفیه آب و فاضلاب است.
به گفته مهندس داریوش زینال زاده مجری طرح، از آنجایی که در سال‌های اخیر ضرورت پژوهش در زمینه گندزداهای نوین از اولویت‌های تحقیقاتی شرکت فاضلاب تهران نیز بوده است، لذا این طرح با همکاری شرکت فاضلاب تهران انجام شده است.
وی در ادامه به معرفی تحقیقات صورت گرفته در این طرح پرداخت و افزود: «نانوذرات نقره به دلیل خواص کاتالیستی و ضد‌میکروبی به عنوان یکی از شاخه‌های مهم فناوری نانو به ویژه در حوزه گندزدایی سیستم‌های تصفیه آب و پساب مطرح است. در این طرح نانوذرات نقره مغناطیسی به صورت پودری و با قابلیت معلق ماندن در داخل نمونه‌های فاضلاب تولید و استفاده شد. این نانوذرات در مقایسه با پژوهش‌هایی که از نانوذرات نقره به صورت پوششی بر روی سطوحی نظیر سرامیک استفاده کرده‌اند به دلیل افزایش میزان تماس گندزدا با میکروارگانیسم‌ها، قدرت گندزدایی بالاتری از خود نشان دادند.»
به گفته زینال زاده، نانوذرات سنتز شده از مزایایی از قبیل سرعت میکروب‌کشی بالا، بازدهی بالا در حذف آلاینده‌های میکروبی از آب و پساب فاضلاب و عدم تولید محصولات جانبی برخوردار است که چشم انداز بسیار مطلوبی در صنعت آب و فاضلاب کشور ایجاد خواهد کرد.
یکی از اصلی‌ترین محدودیت‌های استفاده از نانوذرات نقره به عنوان یک گندزدا، بالا بودن قیمت این عنصر است اما در این طرح با ایجاد خاصیت مغناطیسی و جداسازی نانوذرات، امکان بازیابی و استفاده مجدد برای گندزدای سنتز شده فراهم شده است. در واقع این ترکیب بدون اینکه تغییر محسوسی در راندمان و قدرت گندزدایی آن ایجاد شود تا ۱۱مرتبه قابلیت استفاده مجدد را دارد.
از طرفی، اگرچه یک ترکیب گندزدا می‌تواند در از بین بردن میکروارگانیسم‌ها مفید باشد، حضور آن در محیط زیست نیز به میزان بالایی خطرناک است. اما نتایج بررسی‌های صورت گرفته در این تحقیقات نشان داده که پس از جداسازی گندزدا، مقادیر یون‌های آهن و نقره خروجی پساب حتی در pH های خیلی اسیدی و خیلی قلیایی نیز کمتر از مقادیر استاندارد آب شرب است. این امر بیانگر ثبات یون‌های آهن و نقره در نانوذرات تولید شده و بی خطر بودن ترکیب سنتز شده است.
این محقق در پایان در توضیح دلایل لزوم اصلاح سطح این نانوذرات عنوان کرد: «جرم مولی نقره بالاست که خود دلیلی بر تمایل ترکیب به ته‌نشین شدن و به دنبال آن کم شدن تماس گندزدای سنتز شده با میکروارگانیسم‌هاست. به همین دلیل ترکیب فوق با لایه‌ای کربنی اصلاح شد که منجر به معلق شدن این ترکیب در محلول و افزایش راندمان فرایند تصفیه نمونه‌های فاضلاب شد.»
این طرح در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد مهندس داریوش زینال زاده از دانشگاه علوم پزشکی تهران، به راهنمایی دکتر روشنک رضایی و دکتر رامین نبی زاده و با همکاری شرکت فاضلاب تهران انجام شده است. این پایان نامه تحت عنوان پایان‌نامه مورد نیاز صنعت به تأیید ستاد ویژه توسعه فناوری نانو رسیده است.
انتهای پیام/1026ج
به گفته مهندس داریوش زینال زاده مجری طرح، از آنجایی که در سال‌های اخیر ضرورت پژوهش در زمینه گندزداهای نوین از اولویت‌های تحقیقاتی شرکت فاضلاب تهران نیز بوده است، لذا این طرح با همکاری شرکت فاضلاب تهران انجام شده است.
وی در ادامه به معرفی تحقیقات صورت گرفته در این طرح پرداخت و افزود: «نانوذرات نقره به دلیل خواص کاتالیستی و ضد‌میکروبی به عنوان یکی از شاخه‌های مهم فناوری نانو به ویژه در حوزه گندزدایی سیستم‌های تصفیه آب و پساب مطرح است. در این طرح نانوذرات نقره مغناطیسی به صورت پودری و با قابلیت معلق ماندن در داخل نمونه‌های فاضلاب تولید و استفاده شد. این نانوذرات در مقایسه با پژوهش‌هایی که از نانوذرات نقره به صورت پوششی بر روی سطوحی نظیر سرامیک استفاده کرده‌اند به دلیل افزایش میزان تماس گندزدا با میکروارگانیسم‌ها، قدرت گندزدایی بالاتری از خود نشان دادند.»
به گفته زینال زاده، نانوذرات سنتز شده از مزایایی از قبیل سرعت میکروب‌کشی بالا، بازدهی بالا در حذف آلاینده‌های میکروبی از آب و پساب فاضلاب و عدم تولید محصولات جانبی برخوردار است که چشم انداز بسیار مطلوبی در صنعت آب و فاضلاب کشور ایجاد خواهد کرد.
یکی از اصلی‌ترین محدودیت‌های استفاده از نانوذرات نقره به عنوان یک گندزدا، بالا بودن قیمت این عنصر است اما در این طرح با ایجاد خاصیت مغناطیسی و جداسازی نانوذرات، امکان بازیابی و استفاده مجدد برای گندزدای سنتز شده فراهم شده است. در واقع این ترکیب بدون اینکه تغییر محسوسی در راندمان و قدرت گندزدایی آن ایجاد شود تا ۱۱مرتبه قابلیت استفاده مجدد را دارد.
از طرفی، اگرچه یک ترکیب گندزدا می‌تواند در از بین بردن میکروارگانیسم‌ها مفید باشد، حضور آن در محیط زیست نیز به میزان بالایی خطرناک است. اما نتایج بررسی‌های صورت گرفته در این تحقیقات نشان داده که پس از جداسازی گندزدا، مقادیر یون‌های آهن و نقره خروجی پساب حتی در pH های خیلی اسیدی و خیلی قلیایی نیز کمتر از مقادیر استاندارد آب شرب است. این امر بیانگر ثبات یون‌های آهن و نقره در نانوذرات تولید شده و بی خطر بودن ترکیب سنتز شده است.
این محقق در پایان در توضیح دلایل لزوم اصلاح سطح این نانوذرات عنوان کرد: «جرم مولی نقره بالاست که خود دلیلی بر تمایل ترکیب به ته‌نشین شدن و به دنبال آن کم شدن تماس گندزدای سنتز شده با میکروارگانیسم‌هاست. به همین دلیل ترکیب فوق با لایه‌ای کربنی اصلاح شد که منجر به معلق شدن این ترکیب در محلول و افزایش راندمان فرایند تصفیه نمونه‌های فاضلاب شد.»
این طرح در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد مهندس داریوش زینال زاده از دانشگاه علوم پزشکی تهران، به راهنمایی دکتر روشنک رضایی و دکتر رامین نبی زاده و با همکاری شرکت فاضلاب تهران انجام شده است. این پایان نامه تحت عنوان پایان‌نامه مورد نیاز صنعت به تأیید ستاد ویژه توسعه فناوری نانو رسیده است.
انتهای پیام/1026ج