به گزارش سرویس فناوری ایسنا، تخلیه فاضلاب‌های شهری و صنعتی در آب رودخانه‌ها، صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست و سلامت افراد جامعه وارد می‌کند. امروزه در سراسر جهان استفاده از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته نظیر فرآیندهای سونوکاتالیستی جهت تصفیه آب و فاضلاب (گندزدایی و تجزیه آلاینده‌های آلی دیرتجزیه پذیر و خطرناک) به عنوان جایگزین فرآیندهای اکسیداسیون سنتی نظیر کلرزنی و ازن زنی، مورد توجه فراوانی قرار گرفته است.
دکتر رضا درویشی چشمه سلطانی، در خصوص هدف دنبال شده در این طرح گفت: «به نظر می‌رسد فرایندهای کارآمدتر همچون تصفیه سونوکاتالیستی باید به عنوان جایگزینی برای فرآیندهای اکسیداسیون متداول در ایران نیز مدنظر قرار گیرد. لذا این کار پژوهشی در راستای سنتز و تثبیت یک کاتالیست (اکسید روی) در ابعاد نانو، جهت بررسی پتانسیل آن به عنوان سونوکاتالیست در تجزیه آلاینده‌های آلی در محیط‌های آبی صورت گرفت.»
به گفته این محقق، جهت تثبیت این کاتالیست از بستر بیوسیلیکا که یک ساختار منحصربه فرد و متخلخل دارد، استفاده شده است. تثبیت کاتالیست بر روی یک بستر مناسب نظیر بیوسیلیکا و یا حتی شیشه و یا بتون، امکان استفاده از آن را در راکتورهای تصفیه آب به صورت مقرون به صرفه مهیا می‌سازد. این نانوکامپوزیت در یک راکتور تابش دهنده امواج فراصوت جهت حذف و تجزیه سونوکاتالیستی آلاینده آلی مورد نظر استفاده شده است.
به گفته این محقق، نتایج این مطالعه حاکی از کارایی مطلوب نانوکامپوزیت حاصله (ترکیب نانو ذرات اکسید روی و بیوسیلیکا) جهت تجزیه و حذف آلاینده‌های آلی (به عنوان نمونه‌ی رنگزاهای آلی) بوده است.
وی در ادامه افزود: «استفاده از این ترکیب در نهایت منجر به کاهش هزینه‌های فرآیندهای مبتنی بر کاربرد کاتالیست‌هایی نظیر اکسید روی می‌گردد. دلیل این امر را اینگونه می‌توان توضیح داد که استفاده از یک بستر مناسب نظیر بیوسیلیکا سبب جلوگیری از خروج و هدر رفت کاتالیست (در ابعاد ریز نانو) از محیط راکتور و نیز افزایش پتانسیل استفاده مجدد از کاتالیست در فازهای متوالی بهره‌برداری می‌شود. علاوه بر این افزایش راندمان حذف آلاینده مورد نظر و کاهش بیشتر آلودگی زیست محیطی را نیز در پی دارد.»
نکته جالب توجه این است که تثبیت نانو ذرات اکسید روی بر بستر بیوسیلیکا در حین سنتز، باعث کاهش ابعاد و اندازه‌ی نانو ذرات سنتز شده در قیاس با نانوذرات تثبیت نشده (سوسپانسیون) گردید.
به گفته درویشی، علاوه بر کاربرد تجزیه آلاینده‌های آلی در محیط‌های آبی؛ ترکیب نانوذرات اکسید روی با بیوسیلیکا می‌تواند در صنعت لاستیک سازی هم مفید فایده باشد.
نتایج این تحقیقات در مجله Ultrasonics Sonochemistry (جلد 28، شماره 1، سال 2016، صفحات 69 تا 78) منتشر شده و دکتر رضا درویشی چشمه سلطانی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی اراک- و دکتر سهند جرفی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور- به عنوان مجریان طرح در انجام آن همکاری داشته‌اند.
منبع:ایسنا