تصفیه آب حاوی سرب و تبدیل آن به کلسیم

دکتر محمدمهدی نجف پور که قرار است فردا 21 خردادماه از سوی فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی به عنوان پژوهشگر جوان برتر کشور در رشته شیمی معرفی شود و جایزه ابوریحان را دریافت کند در گفت و گو با ایرنا به تشریح فعالیت های اخیر و فعلی خود پرداخت.

وی که متولد سال 1360 است در سال 1378 در رشته کارشناسی شیمی محض دانشگاه صنعتی شریف پذیرفته شد و بلافاصله بعد از اتمام دوره کارشناسی، در مقطع کارشناسی ارشد رشته شیمی محض همین دانشگاه مشغول به تحصیل داد و سپس مدرک دکتری خود را در شیمی محض از دانشگاه شریف دریافت کرد.

وی یک دوره فرصت مطالعاتی را در دانشگاه کیل ( Keil University )کشور آلمان درخصوص سیستم هایی که آب را اکسیده می کنند گذراند.

کسب مدال طلای المپیاد دانشجویی در سال 1382، نفر دوم آزمون کارشناسی ارشد رشته شیمی در سال 1382، کسب رتبه اول پژوهش های بنیادی دوازدهمین جشنواره جوان خوارزمی و معرفی به عنوان دانشمند منتخب TWAS در سطح دانشمندان منطقه غرب و جنوب غرب آسیا در سال 2014 میلادی نیز از جمله افتخارات و موفقیت های این دانشمند جوان است.

این دانشمند جوان تاکنون حدود 110 مقاله تدوین کرده و علاوه بر انتشار سه کتاب در قالب گردآوری، در تالیف 9 کتاب گروهی نیز مشارکت داشته است که موضوع اغلب آنها فتوسنتز یا فتوسنتز مصنوعی است.

**تهیه سوخت پاک با استفاده از آب 

وی که بیش از 12 سال است بر روی پروژه ای مربوط به تهیه سوخت پاک از آب کار می کند درخصوص این طرح تحقیقاتی به ایرنا گفت: در این روش سعی داریم با استفاده از انرژی خورشید، مولکول های آب را بشکنیم و از هیدروژن آزاد شده به عنوان سوخت پاک استفاده کنیم.

نجف پور درباره برخی موانع گسترش استفاده از سوخت هیدروژنی تولیدی از آب گفت: قیمت ارزان نفت یکی از این موانع است چون هیدروژن با قیمت بالایی تهیه می شود در نتیجه، زیاد مقرون به صرفه و قابل رقابت با سوخت های فسیلی نیست.

وی خاطرنشان کرد: ولی در برخی نقاط دنیا می توان از این تکنولوژی استفاده کرد مثلا در شهر ونیز ایتالیا به دلیل وجود آثار تاریخی، مسوولان ترجیح می دهند از سوخت های فسیلی استفاده نکنند زیرا باران های اسیدی که در پی استفاده از این سوختها تولید می کنند به آثار باستانی صدمه می زند.

این پژوهشگر جوان پیش بینی کرد با توجه به شرایط موجود، در دو تا سه دهه آینده، در بخش هایی از دنیا استفاده از این انرژی های هیدروژنی رایج شود.

نجف پور ادامه داد: از سوی دیگر، استفاده از انرژی خورشیدی نیز در تمام ایام شبانه روز و فصول سال نیز با محدودیت هایی رو به رو است بنابراین انرژی را باید ذخیره کنند ولی باتری ها برای زندگی روزمره، زیاد مناسب نیستند و نمی توانند جریان ها و ولتاژهای مناسبی بدهند.

وی بیان داشت: کاری که ما انجام می دهیم این است که انرژی خورشید را صرف شکستن مولکول های آب کنیم و وقتی به صورت هیدروژن درآمد می توانیم از این هیدروژن هروقت و هر جا خواستیم استفاده کنیم.

نجف پور با بیان اینکه فعلا بحث ذخیره سازی انرژی، مشکل اصلی نیست، تصریح کرد: شکستن مولکول های آب مهم ترین موضوع ماست زیرا مولکول های آب بسیار پایدار هستند و برای شکستن آن باید از روش های خاصی استفاده کنیم و از سوی دیگر، الان کپسول هایی وجود دارد که می توانند با ظرفیت بالا، مقداری انرژی هیدروژنی ذخیره کنند که دستگاه هایی برای این کار در حد آزمایشگاهی درست کرده ایم.

وی ادامه داد: شکستن مولکول های آب در آزمایشگاه با دو الکترود گرافیتی در آب نمک و اتصال با باتری انجام پذیر است ولی ویژگی الکترودها به گونه ای که انرژی را هدر ندهد و بازده بالایی داشته باشد اهمیت دارد که خوشبختانه ما الکترودهایی به همین منظور طراحی کرده ایم که از نظر بازده و قیمت و تمام جوانب، جزء بهترین ترکیب های موجود در دنیاست و نتایج آن نیز در مقالات معتبر بین المللی چاپ شده است.

استاد دانشگاه تحصیلات تکمیلی دانشگاه زنجان به بخش دیگری از فعالیت های تحقیقاتی خود اشاره کرد و گفت: بخشی از فعالیت های ما به نانو پارتیکل ها مربوط می شود و از جمله اینکه اکسیدهای مختلف فلزی را در حد نانو با قیمت های پایین و روش های جدید سنتز کنیم.

وی افزود: تاکنون روی بین 20 تا 30 اکسید فلزی همچون اکسید منگنز، آهن، کبالت و نیکل کار کرده ایم که این اکسیدها دارای کاربردهای فراوانی از جمله ساخت الکترود یا استفاده از این ترکیبات به عنوان تصفیه کننده هستند.

نجف پور خاطرنشان کرد: به عنوان مثال، یک اکسید فلزی درست کرده ایم که وقتی آب حاوی سرب به آن تزریق می شود نه تنها سرب را جذب می کند بلکه از آن طرف، یک یون مناسب مانند کلسیم به ما می دهد یعنی شما به ازای سرب، کلسیم تحویل می گیرید.

وی یادآور شد: فیلترهای موجود در دستگاه های تصفیه آب خانگی، فقط املاح را جذب می کنند اما با استفاده از این ترکیبات اکسیدهای منگنز، می توانید معادل با املاح جذب شده، کلسیم یا هر یون دیگر که شما مایل باشید را دریافت کنید.

به گفته نجف پور، استفاده از اکسیدهای منگنز برای تصفیه آب اکنون در مرحله ثبت اختراع است.

**شناسایی کاتالیز گرهای واقعی در واکنش های مختلف 

وی شناسایی کاتالیز گرهای واقعی در واکنش های مختلف را به عنوان یکی دیگر از زمینه های تحقیقاتی خود ذکر کرد و گفت: گاهی شما یک ترکیب را به یک واکنش اضافه می کنید که این ترکیب، موجب افزایش سرعت واکنش می شود و ما روی این زمینه متمرکز شده ایم که آیا این ترکیب، مستقلا واکنش را به پیش می برد و یا خودش حین ترکیب به اجزای دیگری تبدیل می شود.

نجف پور افزود: اهمیت این پروژه از این جنبه است که وقتی متوجه اصل قضیه بشویم دیگر روی خود ترکیب، متمرکز نمی شویم بلکه اجزای موثر بر فرآیند را انتخاب کرده و روی آنها کار می کنیم که این کار، راه تولید کاتالیزگرهای موثرتر را به ما نشان می دهد و صرفه جویی فوق العاده ای در زمان و انرژی را به دنبال خواهد داشت.

فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی ایران، فردا 21 خردادماه پنج پژوهشگر جوان برجسته در شاخه های پنجگانه علوم پایه را که کمتر از 40 سال سن دارند معرفی و تجلیل خواهد کرد.

در این مراسم، علیرضا زراسوندی در شاخه زمین شناسی، احسان عارفیان در شاخه زیست شناسی، یاسمن فرزان در شاخه فیزیک، محمدرضا کوشش در شاخه ریاضی و محمدمهدی نجف پور در شاخه شیمی به عنوان پژوهشگران جوان برجسته کشور معرفی شده و جایزه ابوریحان را دریافت خواهند کرد.

No tags for this post.