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.