نانولامپی که بعد از شناسایی جیوه از آب خاموش می‌شود

به گزارش برق نیوز، فلزات سنگین در آب آشامیدنی می‌توانند اثرات مخربی بر سلامتی انسان داشته باشند. کاهش رشد اندام‌ها، سرطان، اختلال در سیستم عصبی و دفاعی بدن از جمله این اثرات مخرب به شمار می‌روند.

با شروع عصر صنعتی، سطح جیوه در محیط اطراف ما به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش یافته است. جیوه اکنون در مقیاس بسیار زیاد و زیان‌آور در آب و غذای مصرفی ما پراکنده است. طبق آمار اداره غذا و داروی آمریکا، به‌طور طبیعی سالانه تقریباً ۲۷۰۰ تا ۶۰۰۰ تن جیوه از سطح زمین و اقیانوس‌ها به اتمسفر وارد می‌شود. علاوه بر آن، در نتیجه فعالیت انسان، ضایعات خانگی و صنعتی و به‌خصوص سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ، در سال حدود ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ تن دیگر جیوه به اتمسفر اضافه می‌شود.

با توجه به اهمیت شناسایی این عنصر محققان دانشگاه زابل در مطالعات اخیر خود راهکاری برای شناسایی این عنصر با دقت بالا عرضه کردند.

دکتر نوشین میر، مجری طرح و از اعضای هیات علمی دانشگاه زابل هدف از انجام طرح حاضر را سنتز یک نانوذره مغناطیسی برای شناسایی مقادیر اندک یون جیوه درون آب آشامیدنی عنوان کرد و افزود: در این پژوهش با به‌کارگیری یک مولکول آلی دارای خاصیت فلورسانس و نشاندن آن بر روی نانوکامپوزیت هسته/پوسته اکسید آهن/ اکسید سیلیسیم، یک نانوکامپوزیت مغناطیسی با حساسیت بالا و انتخاب پذیری مناسب جهت تشخیص یون‌های جیوه در آب آشامیدنی سنتز شده است.

وی خاطر نشان کرد: این نانوذرات مغناطیسی پس از جذب مقادیر اندکی از جیوه، تابش فلورسانس خود را از دست می‌دهند و پس از آن به کمک یک آهن‌ربا به‌سادگی قابل جمع‌آوری هستند.

میر با بیان اینکه این نانوذره مغناطیسی ابعادی در حدود ۲۰ نانومتر دارد و این ابعاد کوچک سبب می‌شود تا این نانوذره سطح قابل‌دسترس بالایی را برای جذب یون‌های فلزی فراهم کند، اضافه کرد: در پژوهش حاضر از مولکول آلی پیرازول به‌عنوان یک مولکول با خاصیت فلورسانس استفاده شده است. این مولکول با یک نانوذره نانوکامپوزیتی دارای ساختار هسته/پوسته پیوند داده شده است. برای شناسایی و مشخصه‌یابی نانوذره حاصل، از میکروسکوپ الکترونی عبوری و روش FT-IR استفاده شده است.

به گفته وی در نهایت تغییر خاصیت فلورسانس این نانوذره کامپوزیتی در مواجهه با یون‌های عناصر سنگین از جمله جیوه مورد ارزیابی قرار گرفته است.

میر با تاکید بر اینکه نانوذره سنتز شده در این طرح قابلیت شناسایی یون‌های جیوه با حداقل غلظت ۶. ۷ نانومولار را دارد، اظهار کرد: همچنین حضور یون‌های دیگر عناصر از قبیل: سدیم، پتاسیم، آلومینیوم، کلسیم و سرب اختلال چندانی در عملکرد این نانوذره ایجاد نمی‌کند.

عضو هیات علمی دانشگاه زابل با بیان اینکه یون‌های جیوه در حضور باکتری‌ها به ماده بسیار خطرناک متیل جیوه تبدیل می‌شوند، افزود: حساسیت و سهولت استفاده از پروب‌های فلورسانس موجب شده تا در سالیان اخیر تلاش‌های بسیاری جهت به‌کارگیری این پروب‌ها به منظور تشخیص یون‌های جیوه صورت گیرد.

به گفته وی نانولامپ‌های تولید شده در این مطالعات یون‌های مضر جیوه را با حساسیت و دقت بالا در آب آشامیدنی شناسایی می‌کند و سپس خاموش می‌شود. نانوذرات استفاده شده در آن از خاصیت مغناطیسی برخوردارند و می‌توان پس از اتمام فرایند شناسایی، به کمک یک آهن‌ربا به‌آسانی جمع‌آوری شوند.