موفقیت محققان کشور در تولید جاذب‌های ضد باکتری
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با استفاده از نانواکسیدها و چارچوب‌های آلی فلزی موفق به تولید یک نوع فیلتر آنتی‌باکتریال و جاذب مواد آلاینده مانند ید و کنگو رد شدند.
سمیه خانجانی، دانشجوی سال آخر دکترای شیمی معدنی از دانشگاه تربیت مدرس با بیان این که این جاذب‌ها می‌تواند در صنایع تصفیه آب و فاضلاب‌ها به کار گرفته شود، در این باره گفت: این کار در رابطه با سنتز و شناسایی نانواکسیدهای فلزی و چارچوب‌های آلی فلزی نانومتخلخل نشانده شده روی الیاف است که خواصی چون آنتی باکتریال، کاتالیستی، ضد آتش و جاذب آب و آلاینده‌ها را داراست. نانواکسیدهای فلزی مانند ZnO وMn2O3 به الیاف ویژگی آنتی باکتریال می‌دهد، MgO و Mg(OH)2 نیز خصلت ضد آتش به الیاف می‌دهند. چارچوب‌های فلز آلی مانند مانند HMTI-1 بر روی الیاف سبب می‌شود از آنها به عنوان فیلتر استفاده شود که در حذف ید از پساب به کار رود. همچنین با چارچوب‌های فلز آلی MOF-5 بر روی الیاف نیز فیلترهایی با ویژگی آنتی باکتریال بالا تهیه شده که در حذف کنگو رد از آب استفاده می‌شود و ترکیب Mg2(BTEC) بر روی الیاف به عنوان الیاف جاذب آب به کار می‌رود.
وی افزود: این کار به سه روش مخلوط مستقیم، اولتراسونیک و مایکروویو انجام شد. ابتدا باید الیاف را عامل‌دار کرد؛ عامل‌دار کردن الیاف نیز با روش بسیار ساده و سریع انجام شد. سپس به صورت لایه به لایه، ترکیبHMTI-1 روی الیاف نشانده شد. پس از اطمینان از پوشش HMTI-1 روی الیاف با آنالیزهای X-ray diffraction (XRD) ، EDX، Wavelength dispersive X- ray (WDX) و scanning electron microscopy (SEM)، جذب حذفی ید و واجذب آن از روی الیاف با UV-vis بررسی شد.
به گفته خانجانی، نوآوری این کار استفاده از یک روش ساده و سبز است. همچنین روش نشاندن ترکیب HMTI-1 روی الیاف با تکنیک لایه به لایه layer-by-layer (LBL) است که در مقایسه با سایر روش‌های نشاندن بر روی الیاف تکنیکی جدید است. استفاده از مایکروویو نیز یکی دیگر از ویژگی‌های نوآورانه آن است.
وی خاطرنشان کرد: روش سونوشیمی با انجام واکنش‌های شیمیایی تحت امواج فراصوت به دلیل دارا بودن خواص غیر عادی همچون دما و فشار نقطه‌ای خیلی زیاد که در نتیجه فرایند حفره‌زایی و ترکیدن حباب در محیط واکنش ایجاد می‌شود به عنوان یکی از تکنیک‌های مؤثر در سنتز مواد نانوساختار، در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. یک نظر موجود آن است که سینتیک سریع، اجازه رشد سریع هسته‌ها را می‌دهد و در هر ترکیدن حباب تعدادی هسته تشکیل می‌شود که رشدشان به وسیله ترکیدن کوتاه حباب ممانعت می‌شود. امواج مایکروویو مانند نور مرئی از جنس امواج الکترو مغناطیسی هستند که فرکانس بسیار بالا و طول موج بسیار کمی دارند. در اصل این روش راه مؤثری برای سنتز مواد معدنی متخلخل فراهم می‌کند که زمان‌های تبلور کوتاه، توزیع اندازه ذرات محدود، کنترل مورفولوژی آسان، انتخاب‌گری فاز و ارزیابی مؤثر از پارامترهای فرایند از مزایای این روش است.
محقق این طرح افزود: وجود فیلترها و لایه‌های جاذبی که جذب بسیار بالایی در زمان کوتاه داشته و نیز بتوان آنها را بازیابی و مجددا مورد استفاده قرار داد، بسیار مهم و ضروری است که ما در این کار نمونه‌ای از این نوع فیلترها را تهیه کردیم. چارچوب‌های آلی فلزی خود دارای مساحت سطح بسیار بالایی هستند و با نشاندن آن بر بستری از الیاف آنها را به عنوان لایه‌های جاذب مورد استفاده قرار دادیم.
نتایج این کار تحقیقاتی که توسط سمیه خانجانی و دکتر مرسلی، عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته، در مجله «Crystal Engineering Community» منتشر شده است.
