محققان دانشگاه صنعتی اصفهان در طرحی تحقیقاتی موفق به ساخت نانوغشاهایی شده‌اند که قادر است میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و همچنین فلزات سنگین را از آب حذف کند.
به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، با توجه به کمبود بارش‌ها و بحران کمبود منابع آب، یکی از دغدغه‌های مهم کشورهای صنعتی و پر جمعیت تهیه آب آشامیدنی سالم و عاری از هرگونه آلودگی است. یکی از راهکارهای غلبه بر این مشکل، تصفیه منابع آبی موجود است. روش‌های مختلفی به منظور تصفیه آب‌های آلوده و جداسازی آلاینده‌های آلی و میکروبی از آن‌ها به کار گرفته می‌شود. در این میان، استفاده از فرایند فیلتراسیون به کمک غشاها یکی از روش‌های ساده و پرکاربرد در این زمینه به شمار می‌رود.
آرزو اسدی، مجری این طرح تحقیقاتی عنوان کرد: از آنجا که یکی از نگرانی‌های اساسی در مورد آب آشامیدنی، وجود باکتری‌های بیماری‌زا در آن است؛ لذا در این طرح، تولید نانوغشایی مدنظر قرار گرفت که منجر به کاهش آلاینده‌های باکتریایی از آب شوند. از طرفی عملکرد این نانوغشا در جداسازی یون‌های کادمیوم از نمونه‌های آبی نیز مورد بررسی قرار گرفت.
وی در خصوص مزیت‌های روش فیلتراسیون افزود: استفاده از فیلتراسیون به کمک غشاها روشی با هزینه‌های کمتر و مصرف انرژی پایین‌تر برای کاهش آلاینده‌هاست و نسبت به روش‌های شیمیایی خطرات زیست محیطی کمتری دارد؛ از طرفی استفاده از نانوالیاف در فیلتراسیون، بازده حذف آلاینده‌ها را در افت فشار کمتری فراهم می‌آورد. بنابراین کاربرد غشاهایی از جنس نانوالیاف به عنوان تجهیزات فیلتراسیون، منجر به کاهش هزینه‌های فرایند تصفیه و نیز کاهش آلودگی‌های زیست محیطی خواهد شد.
به گفته این محقق، در ساخت این غشا از نانوالیاف «پلی اکریلونیتریل» و همچنین نانوذرات «بوهمیت» به صورت همزمان استفاده شده است و اثر حضور نانوذرات «بوهمیت» بر خواص ساختاری، اثرات ضدباکتری و بازده حذف نهایی نانوغشای سنتز شده مورد بررسی قرار گرفته است.
وی اظهار داشت: «بوهمیت» یا «آلومینیوم مونوهیدروکسیل اکسید»، یک ماده میانی جهت تولید آلومیناست که از دیرباز در طب به عنوان یک ماده افزودنی به واکسن برای بهبود درجه تأثیر آن و همچنین در داروهای رهاسازی استفاده می‌شده و در سال‌های اخیر نانوالیاف تولیدشده حاوی نانوذرات آلومینا برای تصفیه آب و جذب یون‌های سنگین از آب نیز مورد توجه قرار گرفته است.
اسدی با بیان اینکه نتایج این تحقیقات نیز نشان داده که افزودن نانوذرات «بوهمیت»به «نانوالیاف پلی‌اکریلونیتریل»، بازده حذف باکتری را افزایش می‌دهد، افزود: این میزان افزایش را می‌توان به مساحت سطح بالای نانوذرات و جاذبه الکتروستاتیکی بین سطح غشاء با بارهای مثبت و منفی باکتری‌ها دانست. همچنین جذب کادمیوم غشای نانوالیاف حاوی نانوذرات بوهمیت بیشتر از غشای ساخته شده از نانوالیاف خالص است.
اسدی خاطرنشان کرد: نتایج این طرح افزون بر کاربرد، به منظور کاهش آلودگی میکروبی و باکتریایی از آب، در سیستم‌های تصفیه هوا برای حذف ذرات معلق باردار نیز می‌تواند استفاده شود.
این طرح در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد آرزو اسدی و با همکاری دکتر صدیقه برهانی انجام شده است.
آرزو اسدی، مجری این طرح تحقیقاتی عنوان کرد: از آنجا که یکی از نگرانی‌های اساسی در مورد آب آشامیدنی، وجود باکتری‌های بیماری‌زا در آن است؛ لذا در این طرح، تولید نانوغشایی مدنظر قرار گرفت که منجر به کاهش آلاینده‌های باکتریایی از آب شوند. از طرفی عملکرد این نانوغشا در جداسازی یون‌های کادمیوم از نمونه‌های آبی نیز مورد بررسی قرار گرفت.
وی در خصوص مزیت‌های روش فیلتراسیون افزود: استفاده از فیلتراسیون به کمک غشاها روشی با هزینه‌های کمتر و مصرف انرژی پایین‌تر برای کاهش آلاینده‌هاست و نسبت به روش‌های شیمیایی خطرات زیست محیطی کمتری دارد؛ از طرفی استفاده از نانوالیاف در فیلتراسیون، بازده حذف آلاینده‌ها را در افت فشار کمتری فراهم می‌آورد. بنابراین کاربرد غشاهایی از جنس نانوالیاف به عنوان تجهیزات فیلتراسیون، منجر به کاهش هزینه‌های فرایند تصفیه و نیز کاهش آلودگی‌های زیست محیطی خواهد شد.
به گفته این محقق، در ساخت این غشا از نانوالیاف «پلی اکریلونیتریل» و همچنین نانوذرات «بوهمیت» به صورت همزمان استفاده شده است و اثر حضور نانوذرات «بوهمیت» بر خواص ساختاری، اثرات ضدباکتری و بازده حذف نهایی نانوغشای سنتز شده مورد بررسی قرار گرفته است.
وی اظهار داشت: «بوهمیت» یا «آلومینیوم مونوهیدروکسیل اکسید»، یک ماده میانی جهت تولید آلومیناست که از دیرباز در طب به عنوان یک ماده افزودنی به واکسن برای بهبود درجه تأثیر آن و همچنین در داروهای رهاسازی استفاده می‌شده و در سال‌های اخیر نانوالیاف تولیدشده حاوی نانوذرات آلومینا برای تصفیه آب و جذب یون‌های سنگین از آب نیز مورد توجه قرار گرفته است.
اسدی با بیان اینکه نتایج این تحقیقات نیز نشان داده که افزودن نانوذرات «بوهمیت»به «نانوالیاف پلی‌اکریلونیتریل»، بازده حذف باکتری را افزایش می‌دهد، افزود: این میزان افزایش را می‌توان به مساحت سطح بالای نانوذرات و جاذبه الکتروستاتیکی بین سطح غشاء با بارهای مثبت و منفی باکتری‌ها دانست. همچنین جذب کادمیوم غشای نانوالیاف حاوی نانوذرات بوهمیت بیشتر از غشای ساخته شده از نانوالیاف خالص است.
اسدی خاطرنشان کرد: نتایج این طرح افزون بر کاربرد، به منظور کاهش آلودگی میکروبی و باکتریایی از آب، در سیستم‌های تصفیه هوا برای حذف ذرات معلق باردار نیز می‌تواند استفاده شود.
این طرح در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد آرزو اسدی و با همکاری دکتر صدیقه برهانی انجام شده است.
