نانوکاتالیست ایرانی، ۹۲ درصد آنتی‌بیوتیک‌های خطرناک را از پساب حذف کرد

پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت نانوکامپوزیتی شده‌اند که با بهره‌گیری از نور مرئی، قادر است بیش از ۹۲ درصد از آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین را از پساب‌های صنعتی حذف کند. این دستاورد مهم می‌تواند انقلابی در تصفیه پساب‌های بیمارستانی و صنعتی ایجاد کند و چالش‌های جدی زیست‌محیطی ناشی از آلودگی‌های آنتی‌بیوتیکی را کاهش دهد.

سنتز و عملکرد نانوکامپوزیت نوین

دکتر حسن به‌نژاد، استاد دانشکدگان علوم دانشگاه تهران، از سنتز نانوکامپوزیت جدیدی بر پایه هتروجانکشن ZnO/AgBiS۲ خبر داد. این نانوکامپوزیت با استفاده از یک روش هیدروترمال ساده سنتز شده و قادر است آلاینده‌های دارویی خطرناک مانند تتراسایکلین را با بازدهی بالا حذف کند.

• بازدهی بالا: بیش از ۹۲ درصد حذف آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین.
• منبع انرژی: استفاده از نور مرئی برای فعال‌سازی فرآیند.
• کاربرد: تصفیه پساب‌های بیمارستانی و صنعتی.

جزئیات فنی و نتایج آزمایش‌ها

به‌نژاد در تشریح جزئیات فنی این طرح، به بررسی دقیق ویژگی‌های ساختاری و نوری نانوکامپوزیت با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته آنالیز دستگاهی نظیر XRD، FESEM و TEM اشاره کرد. نتایج این بررسی‌ها نشان می‌دهد که ایجاد اتصال میان اکسید روی (ZnO) و نانوساختارهای AgBiS۲، جذب نور را در ناحیه مرئی به طور چشمگیری افزایش داده و جداسازی مؤثر بارهای الکتریکی تولید شده را تسهیل می‌کند.

در شرایط بهینه، این فوتوکاتالیست نوین توانست در مدت زمان 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 از خود نشان می‌دهند.

پایداری و کاربردهای صنعتی

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

مکانیزم تخریب آلاینده‌ها

مکانیزم تخریب این آلاینده‌ها نیز با استفاده از دستگاه LC-MS بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که این نانوکامپوزیت می‌تواند ساختارهای حلقوی پیچیده آنتی‌بیوتیک را شکسته و آنها را به ترکیبات کم‌خطر تبدیل کند. این یافته‌ها گام مهمی در جهت دستیابی به فناوری‌های بومی و پایدار برای تصفیه پساب‌ها محسوب می‌شود.