سنتز نانوکاتالیست پالادیومی با استفاده از پوست گردو و عصاره‌ گیاه دم اسبی

محققانی از دانشگاه قم موفق شدند با استفاده از پوست گردو و عصاره‌ برگ گیاه دم اسبی، نانوکاتالیستی را سنتز کنند که فرایند حذف آلاینده‌های آبی را تسریع می‌کند.

کد خبر: ۶۱۲۳۳۶

شنبه - ۲۰ خرداد ۱۳۹۶ / June 10, 2017

اخبار دانشگاهی را از «کانال اخبار دانشگاهی SNN.ir» دنبال کنید

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققانی از دانشگاه قم موفق شدند با استفاده از پوست گردو و عصاره‌ی برگ گیاه دم اسبی، نانوکاتالیستی را سنتز کنند که فرایند حذف آلاینده‌های آبی را تسریع می‌کند. این نانوکاتالیست در صورت تجاری شدن در تصفیه‌ی فاضلاب‌های صنایع مختلف از جمله صنایع نساجی کاربرد خواهد داشت. این طرح در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است.

رنگ و رنگ‌دانه‌ها کاربرد گسترده‌ای در صنایع نساجی، آرایشی و بهداشتی، صنعت چاپ و مواد غذایی دارند. بسیاری از این رنگ‌ها برای موجودات آبزی سمی هستند و در محیط‌زیست باقی می‌مانند. در مطالعات گذشته روش‌هایی از قبیل روش‌های شیمیایی، فیزیکی و زیستی برای حذف این آلاینده‌ها از محیط‌زیست گزارش شده است. برخی از این روش‌ها معمولاً پرهزینه هستند و پیشرفت فرایند در آنها به‌کندی صورت می‌گیرد. بنابراین توسعه‌ی روش‌های ارزان، کارآمد و سازگار با محیط‌زیست بسیار حائز اهمیت است. از سوی دیگر، نقش فناوری نانو در این مسیر بسیار چشمگیر بوده است.

دکتر مریم بردبار در رابطه را اهداف دنبال شده در این طرح گفت: «هدف از انجام طرح حاضر سنتز یک نانوکاتالیست با استفاده از پوست خشک گردو به‌عنوان بستر و نانوذرات پالادیوم بوده است. در این پژوهش از عصاره‌ی برگ گیاه دم اسبی به‌عنوان عامل احیاکننده و پایدارکننده‌ی نانوذرات پالادیوم استفاده شده است.»

وی در ادامه افزود: «استفاده از ضایعات کشاورزی در این طرح باعث شده تا علاوه بر کاهش هزینه‌ی سنتز، نانوکاتالیست حاصل از زیست سازگاری بالایی برخوردار باشد. به‌علاوه کارایی این نانوکاتالیستها نسبت به نمونه‌های مشابه بهبود یافته است.

در سال‌های اخیر سنتز نانوذرات فلزی با استفاده از عصاره‌ی گیاهان بسیار گزارش شده است. این روش‌ها از مزایایی از قبیل ارزانی، سادگی و عدم نیاز به حلال‌های سمی برخوردارند. این طرح با استفاده از عصاره‌ی برگ گیاه دم اسبی به سنتز نانوذرات پالادیوم پرداخته است. این عصاره با ایجاد یک لایه‌ی آلی بر روی سطح نانوذرات موجب شده پایداری آن‌ها افزایش پیدا کند. از سوی دیگر مقیاس نانومتری این نانوذرات توانایی آن‌ها را در تسریع واکنش تخریب آلاینده به میزان چشمگیری بالا برده است.

بردبار روند انجام طرح را این‌گونه تبیین نمود: «پس از سنتز نانوذرات پالادیوم بر روی بستری از پودر پوست گردو با استفاده از عصاره‌ی برگ گیاه دم اسبی، بررسی‌های ساختاری و میکروسکوپی با روش‌هایی نظیر پراش پرتو ایکس، طیف‌نگاری UV-Vis و میکروسکوپ الکترونی بر روی این نانوذرات کامپوزیتی صورت گرفت. در نهایت عملکرد این نانوذرات در تخریب ترکیبات آلی از قبیل متیل اورانژ، متیل بلو و ۴-نیتروفنل مورد ارزیابی قرار گرفت.»

تصاویر میکروسکوپی حضور نانوذرات پالادیوم با ابعاد ۵ تا ۱۰ نانومتر را بر روی پودر پوست گردو تأیید کرده‌اند. همچنین نتایج مربوط به آزمون بررسی عملکرد کاتالیستی این نانوذرات نشان داده‌اند که فرایند تخریب ترکیبات آلی در حضور نانوکاتالیست حدود یک دقیقه زمان نیاز دارد. این در حالی است که فرایند تخریب در غیاب نانوکاتالیست ساعت‌ها به طول می‌انجامد.

این تحقیقات از تلاش‌های دکتر مریم بردبار- عضو هیأت علمی دانشگاه قم- و نفیسه مرتضوی منش- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ی Environmental Science and Pollution Research با ضریب تأثیر ۲/۷۶۰ (جلد ۲۴، شماره‌ی ۴، سال ۲۰۱۷، صفحات ۴۰۹۳ تا ۴۱۰۴) چاپ شده است.