نانوذراتی که از مرکبات تولید شدند، رنگ‌های صنعتی را تجزیه می‌کنند

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ دفع رنگ و فاضلاب توسط کارخانه‌ها یک مسئله اکولوژیکی مهم است که پیامدهای زیست محیطی عمده‌ای با خود به همراه دارد.

رنگ‌های MB (متیل تیونیوم کلرید) که نگرانی‌های اکولوژیکی زیادی را ایجاد می‌کنند، با حجم بالا توسط کارخانه‌ها تولید و وارد پساب‌ها می‌شوند. رنگ کاتیونی متیل تیونیوم کلرید ماهیت بسیار اسیدی دارد و باعث آسیب به زندگی موجودات درون آب و همچنین رفاه انسان می‌شود.

نانوذرات چگونه می‌توانند به کاهش آلودگی کمک کنند؟

فناوری‌ نانو نقش مهم و تعیین‌کننده‌ای در حذف آلودگی دارد. تحقیقات روی نانوذرات (NP) در چند دهه اخیر به دلیل خواص استثنایی نانوذرات و کاربردهای متعدد آن‌ها محبوبیت پیدا کرده است. نسبت سطح به حجم زیاد NPها کیفیت مفید آن‌ها را افزایش می‌دهد.

نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که نانوذراتی که به روش سبز تولید شده‌ باشند در تجزیه رنگ‌ها نسبت به نانوذرات شیمیایی ساخته شده اثربخشی بیشتری دارند.

روش‌‌های شیمیایی ساخت NP انرژی بیشتری مصرف می‌کنند، گران‌تر هستند و از مواد شیمیایی خطرناک استفاده می‌کنند. در مقایسه، ایجاد نانوذرات به روش سبز انرژی کمتری مصرف می‌کند، ارزان است و فقط از مواد شیمیایی بی‌ضرر استفاده می‌کند.

تاکنون بسیاری از اجزای گیاهی، از جمله ساقه، ریشه، برگ، و گل برای ساخت NPs استفاده شده است. چندین گیاه درمانی از جمله Lippia citriodora، Alpinia nigra، Kalanchoe pinnata و Gmelina arborea برای سنتز نانوذرات نقره استفاده شده‌اند.

نانوذرات نقره به دلیل ویژگی‌های متمایز خود مانند پایداری شیمیایی و فوتونیکی و همچنین ویژگی‌های کاتالیزوری، اپتوالکترونیکی و ضدباکتریایی، توجه دانشمندان را برانگیخته است. فرآیند کاتالیزوری به عنوان یکی از موفق‌ترین راهبرد حذف رنگ شناخته شده است.

مرکبات معمولا در کشورهایی نظیر برزیل، چین، ایران، میانمار و شمال شرقی هند پرورش می‌یابند. این گونه که در این پروژه استفاده شده، متعلق به خانواده Rutaceae است. Citrus X sinensis که در محاوره به آن پرتقال شیرین گفته می‌شود، دارای خواص دارویی و آنتی‌اکسیدانی است.

کربوهیدرات‌ها، آلکالوئیدها، فلاونوئیدها، فنول‌ها، تانن‌ها، تری‌ترپن‌ها و ساپونین‌ها در عصاره Citrus X sinensis کشف شده‌اند. در این تحقیق از میوه Citrus X sinensis برای ساخت نانوذرات نقره استفاده شده است. پس از احیای فوتوکاتالیستی در نور فرابنفش، نانوذرات نقره پوشش داده شده با Citrus X sinensis برای تجزیه رنگ MB استفاده شد.

برای سنتز نانوذرات نقره در این مطالعه، یک فرآیند سبز و کارآمد اتخاذ شد. عصاره میوه مرکبات X sinensis برای تولید موفقیت آمیز نانوذرات نقره استفاده شد. نشان داده شد که این عصاره میوه باعث احیای AgNO۳ برای تولید نانوذرات نقره می‌شود.

نشان داده شد که نانوذرات نقره سبز در احیای کاتالیز شده رنگ‌های متیل تیونیوم کلرید کارآمد هستند. علاوه بر این، بررسی قابلیت استفاده مجدد کاتالیزور در مقیاس نانو نشان داد که کاتالیزور به اندازه کافی برای استفاده مکرر قوی است. داده‌های تجزیه فوتوکاتالیستی نشان داد که نانوذرات نقره ۸۲٫۲ درصد از رنگ را در ۷۵ دقیقه تجزیه کردند.