ساخت نانوحسگرهای حساس به یون نیترات موجود در آب

به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، یکی از بزرگترین دغدغه‌های فعلی بشر، شیوع انواع سرطان است که سالانه منجر به مرگ میلیون‌ها نفر در سراسر جهان می شود. ازاین‌رو تحقیقات گسترده‌ای برای شناسایی عوامل ایجادکننده و نحوه‌ درمان این بیماری مهلک صورت می‌گیرد. 
یون‌های نیترات موجود در آب، یکی از عوامل بالقوه‌ ایجاد سرطان و بیماری‌های مختلف است که به علت حلالیت بالا در آب، می‌توانند موجب آلودگی آب شوند. چنانچه مقدار این یون در بدن انسان بیش‌ از حد معینی باشد، می‌تواند یکی از علل سرطان مثانه و سرطان معده باشد؛ بنابراین اطمینان از نبود آلودگی آب و غذای مصرفی به این یون خطرناک از اهمیت بالایی برخوردار است. 
مهندس مریم بنیانی محقق دانشگاه شیراز گفت: هدف از این تحقیق، طراحی حسگری مناسب با استفاده از نانوذرات نقره، برای تشخیص سریع یون‌های نیترات موجود در آب است. برای این منظور نمونه‌هایی از یک نانوکامپوزیت طراحی‌ شده و عملکرد آن در تعیین و اندازه‌گیری میزان یون‌های نقره موجود در آب مورد ارزیابی قرار گرفته است.
وی با بیان اهمیت بهبود عملکرد حسگرها در شناسایی یون‌های نیترات موجود در آب افزود: غلظت بسیار پایین یون‌های نیترات موجود در آب‌های مصرفی معمولاً به‌ اندازه‌ای نیست که بتوان به‌ راحتی آنها را به ‌طور مستقیم مورد آنالیز قرار داد. همچنین در شناسایی این ترکیبات، حسگر مورد استفاده باید از انتخاب پذیری بالایی برخوردار باشد. 
بنیانی ادامه داد: به این صورت که حسگر مورد استفاده باید فقط به یون‌های نیترات حساسیت نشان داده و نسبت به حضور سایر گونه‌های تداخل گر همچون یون‌های کلر، کلسیم، پتاسیم و سدیم موجود در آب، پاسخ قابل‌ توجهی نشان ندهد. ازاین‌رو امروزه بسیاری از حسگرهای موجود به دلیل قابلیت انتخاب پذیری ضعیف، قابل استفاده نیستند. 
طبق نتایج آزمایش‌های صورت گرفته به کمک حسگرهای نانوکامپوزیتی طراحی شده توسط این محققان، سرعت تشخیص گونه‌های نیترات موجود در آب، به دلیل افزایش سطح ویژه‌ ناشی از حضور نانوذرات نقره بهبود یافته است یعنی میزان بازده این حسگرها بیشتر است و سبب کاهش هزینه‌ فرایند در مقایسه با حسگرهای الکتروشیمیایی رایج می‌شود.
قیمت مناسب، سرعت تشخیص بالا و آلودگی کمتر از ویژگی‌های برتر این حسگرها در مقایسه با نمونه‌های رایج است. 
این پژوهش حاصل همکاری‌ مریم بنیانی دانش‌آموخته‌ مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد، علی میرزایی از فارغ‌التحصیلان این دانشگاه و پژوهشگرانی از دانشگاه مسینای کشور ایتالیا است.
نتایج این تحقیق در نشریه‌ Measurement به چاپ رسیده است.

No tags for this post.