روش نوین پژوهشگران دانشگاه تهران برای تصفیه پساب‌های دارویی با نانوکاتالیست

معرفی نانوکامپوزیت جدید

دکتر حسن به‌نژاد، استاد دانشکدگان علوم دانشگاه تهران، از سنتز یک نانوکامپوزیت جدید بر پایه هتروجانکشن ZnO/AgBiS2 خبر داد. این نانوکامپوزیت قادر است با بهره‌گیری از نور مرئی، آلاینده‌های خطرناک دارویی از جمله آنتی‌بیوتیک «تتراسایکلین» را با بازدهی قابل توجهی از پساب‌های صنعتی حذف کند.

دکتر به‌نژاد اظهار داشت: «گسترش آلودگی‌های ناشی از پساب‌های آنتی‌بیوتیکی یکی از چالش‌های جدی محیط‌زیستی است. در همین راستا، تیم پژوهشی موفق به طراحی و سنتز یک ناهمگون اتصال (Heterojunction) نوین نانوساختار شد که پتانسیل بالایی در تصفیه پساب‌های حاوی تتراسایکلین دارد.»

جزئیات فنی و عملکردی

این نانوکامپوزیت با استفاده از یک روش هیدروترمال ساده سنتز شده است. ویژگی‌های ساختاری و نوری آن با تکنیک‌های پیشرفته آنالیز دستگاهی نظیر XRD، FESEM و TEM به دقت بررسی شده‌اند. نتایج این بررسی‌ها نشان می‌دهد که ایجاد اتصال میان اکسید روی (ZnO) و نانوساختارهای AgBiS2، باعث افزایش چشمگیر جذب نور در ناحیه مرئی و جداسازی مؤثر بارهای الکتریکی تولید شده می‌شود.

• روش سنتز: هیدروترمال ساده
• تکنیک‌های آنالیز: XRD، FESEM، TEM
• مکانیزم عملکرد: افزایش جذب نور مرئی و جداسازی مؤثر بارهای الکتریکی

استاد دانشکده شیمی با اشاره به نتایج آزمایش‌های عملی افزود: «در شرایط بهینه، این فوتوکاتالیست نوین توانست در مدت ۱۲۰ دقیقه، ۹۲.۵ درصد از آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین را تخریب کند. این در حالی است که نمونه‌های خالص اکسید روی، کارایی بسیار ناچیزی در برابر نور مرئی دارند.»

پایداری و قابلیت استفاده مجدد

یکی از ویژگی‌های بارز این نانوکامپوزیت، پایداری عملیاتی آن است. این فوتوکاتالیست نه تنها قدرت تخریب بالایی دارد، بلکه قابلیت بازیابی و استفاده مجدد در چندین چرخه متوالی را داراست، بدون آنکه کاهش محسوسی در بازدهی آن مشاهده شود. این ویژگی، هزینه‌های تصفیه را به شدت کاهش داده و مسیر را برای کاربردهای صنعتی هموار می‌کند.

وی در پایان خاطرنشان کرد که مکانیزم تخریب این آلاینده‌ها نیز با استفاده از دستگاه LC-MS بررسی شده و نتایج نشان می‌دهد که این نانوکامپوزیت می‌تواند ساختارهای حلقوی پیچیده آنتی‌بیوتیک را شکسته و آن‌ها را به ترکیبات کم‌خطر تبدیل کند.

اهمیت و کاربردها

این یافته‌ها گام مهمی در جهت دستیابی به فناوری‌های بومی و پایدار برای تصفیه پساب‌های بیمارستانی و صنعتی محسوب می‌شود و می‌تواند به کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از دارو کمک شایانی کند.