استفاده از فناوری نانو برای حذف نیترات و نیتریت توسط محقق دانشگاه آزاد

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، آلودگی با نیترات خطر بهداشتی مهمی برای انسان‌‌ها و حیوانات به حساب می‌‌آید. به همین دلیل اندازه‌گیری نیترات آب آشامیدنی، یکی از شایع‌ترین مواردی است که در آزمایشگاه‌های تجاری و آزمایشگاه‌های ناظر دولتی، همانند اداره بهداشت صورت می‌گیرد. اگر بتوان از روشی ساده، سریع و کارا برای حذف این آلاینده‌ها به خصوص در تصفیه آب‌ها استفاده کرد، کار ارزشمندی صورت گرفته است.

دکتر انسیه قاسمی، مجری این طرح، در اشاره به مضرات وجود نیترات بیان کرد: «هنگامی که نیترات با خوردن غذا و نوشیدن آب وارد بدن می‌شود، در روده به نیتریت بدل شده و با هموگلوبین موجود در خون ترکیب می‌شود. این ترکیب توانایی انتقال اکسیژن خون توسط هموگلوبین را کاهش می‌دهد. بنابراین هدف این تحقیق معرفی روشی ساده و کارا برای حذف این آلاینده‌ها از نمونه‌های زیست محیطی آب و خاک بوده است».

در این طرح، نانوجاذب مغناطیسی ‌شامل نانوذرات اکسید آهن با پوشش هیدروکسی آپاتیت سنتز شده و برای جذب و حذف یون‌های نیتریت و نیترات از نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است.

نانوذرات اکسید آهن با خاصیت مغناطیسی و هیدورکسی آپاتیت، ظرفیت بالایی برای جذب آلاینده‌ها دارد. درکنار هم قرار گرفتن این دو ماده، باعث شده که کارایی جذب بالا رفته و از طرفی پس از پایان فرایند جذب، تنها با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی نانوذره را از محیط جداسازی کرد و دیگر نیازی به اعمال فیلتراسیون و مشکلات مربوط به آن نیست.

به گفته این محقق، چندین نمونه آب چاه، آب آشامیدنی، آب رودخانه و خاک کشاورزی توسط این نانوجاذب تصفیه شده است. طبق نتایج حاصل شده این روش توانسته با کارایی و راندمان بالا، نزدیک به 100 درصد آلاینده‌های نیترات و نیتریت را از این نمونه‌ها جذب کند.

از این رو، نانوجاذب مغناطیسی سنتز شده می‌تواند به عنوان یک جاذب ساده، کارا و مقرون به صرفه برای حذف سریع و ارزان یون‌های نیترات و نیتریت از نمونه‌های آب و خاک به کار رود.

قاسمی در ادامه افزود: «در این مطالعات اثر گونه‌های مزاحم نظیر فسفات، کربنات، سولفات، کلرید و فلورید، آنیون‌هایی که احتمال حضور آن‌ها در نمونه‌های زیست محیطی در کنار نیترات و نیتریت زیاد است، بررسی شد. نتایج نشان داده که حضور این گونه‌ها،‌ حتی در غلظت‌های 100 تا 200 برابر گونه مورد نظر، تأثیر مهمی روی کارایی جذب ندارد که بسیار حائز اهمیت است».

در روند این مطالعات، خواص نانوذرات مغناطیسی سنتز شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، و پراش اشعه ایکس مشخصه‌یابی شده است. اثرات متغیرهای مختلف در راندمان جذب به طور همزمان با استفاده از طراحی‌های کمومتری، بررسی و بهینه‌سازی شدند. متغیرهای مورد توجه شامل مقدار نانوذرات مغناطیسی هیدروکسی آپاتیت، حجم نمونه، pH محلول، سرعت هم زن، زمان جذب و درجه حرارت بوده است. در نهایت با بررسی بازیابی نانوذره پس از جذب آلاینده مشخص شده که نانوذره در pH های قلیایی، قابل بازیابی برای استفاده مجدد است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر انسیه قاسمی، عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم دارویی و همکار فنلاندی او، دکتر میکا سیلانپا است.