ساخت نانوجاذبی برای جذب هیدروکربن آروماتیک از آب دریا

وی با اشاره به اینکه در این تحقیق برای رفع مشکل احتمالی کاهش سایت‌های جذبی گرافن مغناطیسی (به دلیل وجود ذرات Fe۳O۴ در سطح گرافن) از پلی تیوفن، استفاده شده است، افزود: این نانوجاذب کامپوزیتی، راندمان استخراج فوق العاده‌ای برای استخراج هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای از محیط‌‌های آبی از خود نشان داده است.

مهدی نیا در خصوص مزایای این نانوجاذب عنوان کرد: در واقع با استفاده از این اصلاحگر، علاوه بر استفاده از مزیت گرافن در استخراج، مزیت پلی تیوفن نیز به آن افزوده می‌شود.  همچنین کاهش زمان استخراج (افزایش سرعت استخراج)، افزایش فاکتور پیش تغلیظ و افزایش حساسیت اندازه‌گیری برای اندازه‌گیری مقادیر اندک هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs ) در محیط‌های آبی و در نهایت امکان استفاده از جاذب پیشنهادی برای حذف آلاینده‌های آلی از مزیت‌های استفاده از این ماده‌ی جاذب است.

وی نحوه‌ی ساخت و بررسی این نانوجاذب را توضیح داد و گفت : با سنتز اکسید گرافن و احیای آن، کامپوزیت گرافن با اکسید آهن (G/Fe۳O۴) به روش سولوترمال تهیه شد که پلی تیوفن (PT) به عنوان عامل اصلاح کننده‌ی سطح کامپوزیت گرافن مغناطیسی از طریق پلیمریزاسیون شیمیایی بر روی سطح این کامپوزیت پوشانده شد.

وی در ادامه افزود: جاذب ساخته شده از لحاظ ساختار و ویژگی‌ها با روش‌هایی از جمله FT-IR، SEM، TEM و VSM مورد ارزیابی قرار گرفت. این کامپوزیت در استخراج فاز جامد مغناطیسی هیدروکربن‌های پلی آروماتیک، به عنوان ترکیبات مدل، در محیط‌های آبی مورد آزمایش قرار گرفت و پتانسیل آن برای استخراج ترکیبات هدف با کارایی بالا به اثبات رسید.

بر اساس اعلام ستاد نانو؛ استفاده از جاذب‌های نانوساختار نظیر گرافن در فرایند استخراج فاز جامد، منجر به ایجاد فشار برگشتی زیاد در مقابل عبور حلال از ستون حاوی جاذب می‌شود. لذا یکی از راه‌های حل این مشکل استفاده از جاذب‌های مغناطیسی به جای پر کردن ستون استخراجی با جاذب است. از طرفی، در صورتی که نانوذرات اکسید آهن به تنهایی مورد استفاده قرار گیرند، دچار تجمع شده و سطح مؤثر و خاصیت سوپرپارامغناطیسی آن‌ها کاهش می‌یابد. اصلاح سطح نانوذرات مغناطیسی با استفاده از اصلاحگرها راهکاری جهت ممانعت از تجمع آن‌هاست.

ساخت نانوجاذب کامپوزیتی پیشنهادی در مقایسه با بسیاری از جاذب‌های تجاری موجود هزینه بالایی ندارد. لذا می توان آن را پس از ارزیابی‌های زیست محیطی، در مقیاس بالا تهیه و برای تعیین هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای و سایر آلاینده‌ها (آلی یا معدنی) در محیط‌های آبی استفاده کرد.

این تحقیقات از همکاری دکتر علی مهدی نیا، عضو هیأت علمی پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی ایران، دکتر علی جباری، عضو هیأت علمی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، و نادر خدایی، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، حاصل شده و نتایج آن در مجله‌ی Analytica Chimica Acta (جلد ۸۶۸، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱ تا ۹) به چاپ رسیده است.