روش جدید محققان دانشگاهی برای حذف یون‌های سمی نیترات از آب‌ آشامیدنی

[f.j.chemist]

پژوهشگران دانشگاه‌ شهید بهشتی با استفاده از نانوکامپوزیت‌های سنتز شده بر پایه نانولوله کربنی موفق به ارائه روشی جدید برای حذف یون نیترات از آب‌های آشامیدنی شدند.به گزارش سرویس فناوری ایسنا، دکتر محمدرضا نبید، محقق طرح از دانشگاه شهید بهشتی در این باره اظهار کرد: با توجه به مضرات فراوان نیترات برای سلامت انسان بویژه کودکان و عدم پاسخ مناسب روش‌هایی که تاکنون برای حذف نیترات ارائه شده‌اند، در این کار از روشی جدید برای حذف نیترات از آب‌های آشامیدنی استفاده شده است که سعی شد تا خطرات ناشی از تولید محصولات فرعی و حدواسط‌ های مضر و سمی برطرف شوند.به نوشته سایت نانو، وی درباره این تحقیقات توضیح داد: به دنبال بررسی روش‌های مختلفی که تا به امروز جهت حذف یون نیترات از آب‌های شرب ارائه شده است و همچنین بررسی زوایای مختلف محدودکننده‌ی کاربرد این روش‌ها، در این تحقیق تلاش شد تا روشی نوین و کارامد برای حذف یون نیترات معرفی شود که در عین حال معایب روش‌های ارائه شده تا به امروز را به همراه نداشته باشد.وی افزود: بدین منظور با توجه به مزایای استفاده از نانوذرات و نانوکامپوزیت‌ها، سنتز نانوکامپوزیت‌های پلیمری با مورفولوژی مناسب، مساحت سطح بالا و استحکام بالا را جهت استفاده‌های پی در پی در پیش گرفتیم. در این تحقیق از نانولوله‌های کربنی چند‌دیواره بعنوان بستر مستحکم در سایز نانو برای سنتز نانوکامپوزیت‌ها استفاده شد و بعنوان سطح مناسبی که بتواند نقش موثری در حذف یون‌های نیترات داشته باشد، از لایه‌های نازک و متخلخل پلیمرهای رسانای دوپه شده استفاده شد.ممحق طرح خاطرنشان کرد: طی بررسی‌هایی که صورت گرفت، خاصیت تعویض پذیری یون‌های دوپانت موجود در ساختار پلیمر اثبات شد و پس از اثبات این موضوع اسیدکلریدریک بعنوان بهترین دوپانت با درصدهای بالاتر تعویض یونی انتخاب شد. در نهایت تمام فاکتورهایی که احتمال می‌رفت در حذف یون نیترات موثر باشند، مورد بررسی قرار گرفتند و مقادیر بهینه به صورتی که در مقاله اصلی آورده شده، اعلام شدند.نبید تصریح کرد: بعنوان فاکتوری با اهمیت، کارایی روش در استفاده‌های مجدد نانوکامپوزیت بررسی شد و نتایج مطلوب که اثبات‌کننده پتانسیل استفاده‌ی چندباره‌ی نانوکامپوزیت بود، بدست آمد.وی افزود: در این کار از نانوکامپوزیت‌هایی که سنتز آسان و ارزان دارند، استفاده شد. بعلاوه سعی شد تا خطرات ناشی از تولید محصولات فرعی و حدواسط‌های مضر و سمی برطرف شوند. مزیت دیگر این روش آن است که نانوکامپوزیت استفاده شده قابلیت بازیابی داشته و می‌تواند چندین بار مورد استفاده قرار گیرد.نبید تصریح کرد: در طی این آزمایش‌ها مشخص شد که کار با پلیمرهای رسانا به دلیل عدم استحکام پلیمر مشکل بوده و جدا کردن آن از محیط واکنش به سختی صورت می‌گیرد. همچنین عدم استحکام پلیمر امکان بازیافت پلیمر برای استفاده‌های بعدی را از بین می‌برد. بازیافت پلیمر و استفاده مجدد از آن از فاکتورهای مهم اقتصادی در کاربرد آن است و استفاده صنعتی از آنها را مقرون به صرفه می‌کند.وی یادآور شد: از بهترین روش‌های فرآیندپذیر کردن پلیمرها و استحکام بخشیدن به آنها تهیه نانوکامپوزیت‌ها بر پایه‌ی نانوذرات مستحکم است. همچنین کنترل پلیمریزاسیون برای حفظ مورفولوژی هسته- پوسته در نانوکامپوزیت تهیه شده از اهمیت بسزایی برخوردار است، به این صورت که از استحکام بستر یا همان نانولوله‌ها زمانی بیشترین استفاده می‌شود که مورفولوژی نانوذره حفظ شده و لایه نازکی از پلیمر روی سطح نانوذره قرار بگیرد.نبید در تکمیل نتایج بدست آمده افزود: نتایج حاصل از بررسی نانوکامپوزیت‌های پلیمرهای رسانا در حذف یون نیترات نشان دادند که کارامدترین نانوکامپوزیت PANI/MWCNTs با دوپانت اسیدکلریدریک است. با توجه به توانایی تبادل جفت یون‌های متصل به پلیمر با یون‌های موجود در محیط، در این تحقیقات دوپه شدن اکسایشی پلیمر مورد توجه قرار گرفت. بعبارت دیگر، آنیون متصل به پلیمر که در هنگام دوپه شدن در پلیمر ایجاد می‌شود، می‌تواند با آنیون نیترات تبادل شده و نیترات را از محیط به داخل شبکه پلیمری بیاورد.وی تصریح کرد: در این فرایند حذف یون نیترات را بدون هیچ‌گونه تغییر و تولید محصولات جانبی و یا محصولاتی با سمیتی بیشتر از نیترات خواهیم داشت. بنابراین ترکیبات مضری همچون نیتریت، آمونیوم و نیتروزاکسیدها که به شدت سرطانزا هستند و در روش‌های بیولوژیکی و کاتالیتیکی تولید می‌شدند، در این روش تولید نخواهند شد.نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر محمدرضا نبید و همکاران وی صورت گرفته، در مجله Iranian Polymer Journal منتشر شده است.
منبع:علمي و فناوري - علم و فناوري ايران