حذف سفیکسیم از آب با میکروراکتور فیبر نوری و نانوکامپوزیت پیشرفته

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما ؛  بررسی عملکرد میکروراکتور فیبر نوری در حذف فوتوکاتالیستی آلاینده دارویی سفیکسیم با استفاده از کامپوزیت TiO ۲/GO در حضور نانومیله‌های Zno» عنوان رساله دکتری الهام‌السادات بهینه است که با راهنمایی علیرضا سلیمانی‌نظر و حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام شده است.

بهینه گفت: با توجه به افزایش تقاضا برای آب پاکیزه و از طرف دیگر کاهش تأمین آب به‌علت آلودگی منابع آبی و تغییرات آب‌وهوایی، تصفیه آب یکی از مهم‌ترین موضوعات در جامعه امروزی است. با این وجود بسیاری از مواد شیمیایی و سمی محلول در آب‌های آلوده مانند رنگ‌ها، سموم دفع آفات، دارو‌ها به‌راحتی و با استفاده از روش‌های متداول شیمیایی، فیزیکی و زیستی قابل تصفیه نخواهند بود.

وی ادامه داد: مطابق گزارش‌های منتشر شده توسط پژوهشگران در بسیاری از نقاط جهان این آلاینده‌ها با غلظت‌های نانوگرم تا میکروگرم بر لیتر، در منابع آبی موجود بوده و در نتیجه اغلب پساب‌های خروجی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری هنوز حاوی این آلاینده‌ها هستند.

این پژوهشگر در ادامه افزود: مواد دارویی و آرایشی-بهداشتی به دسته‌های گوناگونی، چون آنتی بیوتیک‌ها، هورمون‌ها، دارو‌های ضد التهاب غیر استروئیدی، بتابلاکرها، تنظیم‌کننده چربی، مُسکّن‌ها، نگه‌دارنده‌ها، ضدعفونی‌کننده‌ها، قارچ‌کش‌ها، پاک‌کننده‌ها و خوشبوکننده‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند.

بهینه یادآور شد: این ترکیبات از طریق فاضلاب‌های خانگی و صنعتی، هرزآب‌ها و سموم دفع زباله به محیط زیست آبی انتقال پیدا می‌کنند.

به گفته این محقق، دارو‌ها دسته مهمی از این گروه هستند و برای اینکه در بدن موجود زنده (انسان، حیوان و گیاه) بتواند جذب سلول‌های هدف شود، باید حلالیت بسیار بالایی در آب داشته باشند.

وی در ادامه بیان کرد: دارو‌ها ذاتاً فعالیت بیولوژیکی بسیار قوی دارند که روی موجودات زنده تأثیر می‌گذارند. علاوه بر این، دارو‌ها نسبت به تجزیه زیستی بسیار مقاوم هستند و تحت شرایط عادی تجزیه نمی‌شوند بلکه برای تجزیه، نیاز به واکنش‌های خاص تحت شرایط ویژه دارند.

بهینه اضافه کرد: با توجه به گسترش روزافزون جمعیت و از طرفی پیشرفت صنایع در جوامع امروزی، حجم عظیمی از آلاینده‌های آلی و غیر آلی به منابع آبی سطحی و زیرزمینی وارد می‌شود. این جمعیت در حال رشد از طرفی نیاز به منابع آب بیشتر احساس می‌کند و از طرفی با توجه به افزایش روزافزون مصرف داروها، استفاده بیش از حد مواد شیمیایی و صنعتی و همچنین فاضلاب‌های تولید شده توسط صنایع گوناگون، این منابع آبی در معرض خطر جدی زیستی قرار دارند. آلاینده‌های دارویی یا به‌طور مستقیم مانند ضایعات داروسازی و دارو‌های تاریخ گذشته و یا از طریق دفع بدون تغییر از بدن بیماران و یا حیوانات وارد محیط زیست می‌شوند.

وی ادامه داد: بنابراین مطالعات صورت گرفته در سال‌های اخیر تمرکز خود را بر اعمال فرآیند‌هایی مناسب جهت حذف این آلاینده‌ها اختصاص داده است. راکتور‌های فوتوکاتالیستی به‌منظور حذف آلاینده‌ها از منابع آبی، با بهره‌گیری از فوتوکاتالیست‌های پربازده در کنار بهره‌گیری از منبع نور، به حذف آلاینده‌ها و تبدیل آنها به موادی دوستدار محیط زیست مانند آب و کربن‌دی‌اکسید کمک می‌کنند.

بهینه افزود: در کنار فواید استفاده از این سامانه‌ها، عدم توزیع یکنواخت نور در محفظه واکنش، محدودیت انتقال جرم و بازیابی فوتوکاتالیست‌ها عواملی مؤثر در نرسیدن به بازده مطلوب خواهد بود و زمان انجام این فرآیند را تا رسیدن به راندمان مطلوب طولانی‌تر کرده است.

وی تصریح کرد: با توجه به گسترش روزافزون استفاده از مواد دارویی چه در موارد انسانی و چه استفاده‌های حیوانی، محیط زیست با نفوذ این گونه‌های بسیار پایدار و سمی در منابع زیستی مخصوصاً منابع آبی روبه‌رو می‌شود. از این رو یافتن راه‌های عملی و پربازده در حذف این آلاینده‌های دارویی از آب، کمک به‌سزایی در رفع بحران‌های زمان حاضر شامل کمبود منابع آبی می‌کند.

این پژوهشگر در ادامه بیان کرد: حذف فوتوکاتالیستی آلاینده‌های دارویی با کمک سامانه‌های میکرو و هم‌زمان استفاده از فیبر‌های نوری می‌تواند راهکاری نو در این زمینه باشد. راهکاری که کمک شایان توجهی مخصوصاً به صنایعی که به آب فوق خالص جهت سنتز موادی خاص نیاز دارند، می‌کند.

بهینه خاطرنشان کرد: بنابراین هدف این مطالعه، زمینه‌سازی دست‌یابی به راهکار‌های نوین و کارآمد در فرآیند اکسیداسیون پیشرفته در زمینه حذف آلاینده‌های دارویی بوده است.