پژوهشگران یک دانشگاه موفق به تهیه نانوکامپوزیت مغناطیسی چندمنظورهای شدهاند که علاوه بر جذب فلزات سنگین و رنگهای آلاینده، میتواند بهعنوان کاتالیزگر در واکنشهای شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.
به گزارش پایگاه خبری نوفه، این دستاورد در قالب طرح پسادکتری سعید شفیعی نوید با عنوان «تهیه و شناسایی نانوکامپوزیت مغناطیسی کلیکس[۴]آرن/کیتوسان با عملکرد چندمنظوره شامل حذف آلایندهها و استفاده بهعنوان کاتالیزگر» اجرایی شده است.
جذب آلایندهها با ترکیبات زیستتخریبپذیر
در این مطالعه، نانوکامپوزیتهای مغناطیسی جدیدی بر پایه کیتوسان، بهعنوان یک پلیمر طبیعی و زیستتخریبپذیر، و مشتقات کلیکس[۴]آرن تهیه شدند.
مشتقات کربوکسیلیک اسیدی و سولفونیک اسیدی کلیکس[۴]آرن توانایی بالایی در جذب و حذف آلایندههایی مانند فلزات سنگین و رنگها دارند. این ویژگی میتواند زمینه استفاده از نانوکامپوزیت تولیدشده در فرایندهای تصفیه آب و پسابهای صنعتی را فراهم کند.
قابلیت استفاده بهعنوان کاتالیزگر
این نانوکامپوزیتها بهدلیل توانایی تشکیل کمپلکس با فلزاتی مانند پالادیوم، مس و پلاتین، قابلیت استفاده بهعنوان کاتالیزگر در سنتز مشتقات آلی و انجام واکنشهای مهم شیمیایی را نیز دارند.
وجود بستر پلیمری زیستسازگار در ساختار این مواد باعث کاهش آلایندههای حاصل از فرایند سنتز و تولید جاذبها میشود؛ موضوعی که با اصول شیمی سبز و کاهش اثرات زیستمحیطی فرایندهای شیمیایی همسو است.
جداسازی آسان با میدان مغناطیسی
یکی دیگر از ویژگیهای این نانوکامپوزیت، خاصیت مغناطیسی آن است. این قابلیت باعث میشود ماده جاذب پس از پایان واکنش، تنها با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی بهآسانی از محیط جدا شود.
جداسازی ساده، امکان استفاده مجدد از نانوکامپوزیت را در چندین چرخه فراهم میکند و میتواند هزینههای عملیاتی و میزان پسماند تولیدشده را کاهش دهد.
کاربرد در تصفیه آب و آزمایشگاههای تشخیص طبی
به گفته مجری طرح، نانوکامپوزیتهای تولیدشده ظرفیت استفاده در حوزههای مختلف محیطزیستی، صنعتی و آزمایشگاهی را دارند. در آزمایشگاههای تشخیص طبی میتوان از ظرفیت این مواد برای شناسایی گونههای مختلف در نمونههای ادرار و بررسی باقیمانده داروهای دفعشده استفاده کرد.
توانایی گروههای عاملی این نانوکامپوزیت در کیلیتکردن فلزات، کاربرد آن در صنعت تصفیه آب را نیز امکانپذیر میکند. برای نمونه، میتوان این ماده را به شکل قرصهای جامد در محفظههای آب قرار داد تا فلزات سنگین را جذب کند.
همچنین امکان افزودن این نانوکامپوزیت به غشاهای پلیمری بهعنوان یک ترکیب سازگار با محیط زیست وجود دارد. چنین غشاهایی میتوانند در تصفیه آب و پسابهای رنگی صنایع مختلف به کار گرفته شوند.
نانوکامپوزیتی چندمنظوره و قابل استفاده مجدد
قابلیت کاتالیزگری و استفاده مجدد از این نانوکامپوزیت، امکان بهرهگیری از آن را در سنتز ترکیبات مختلف، از جمله ترکیبات دارویی، فراهم میکند. تکرارپذیری استفاده از این ماده میتواند به کاهش هزینه فرایندهای شیمیایی نیز کمک کند.
بررسی مطالعات و مقالات پیشین نشان میدهد نانوکامپوزیت تهیهشده در این پژوهش دارای ساختاری نوآورانه است و تاکنون از ترکیب مشابهی برای حذف فلزات سنگین یا بهعنوان کاتالیزگر استفاده نشده است.
این پژوهش میتواند گامی در مسیر توسعه نانوکامپوزیتهای چندمنظوره، زیستسازگار و قابل بازیابی برای کاربردهای محیطزیستی و صنعتی باشد.
