جذب فلزات سنگین با اسفنج نانویی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، محققان دانشگاه نورث‌وسترن اسفنج جدید خود را بر روی نمونه‌ای بسیار آلوده از آب آزمایش کردند که حاوی بیش از یک ppm سرب بود. با استفاده از این اسفنج، سرب فیلتر شد و غلظت آن به زیر سطح قابل تشخیص رسید.
محققان پس از استفاده از اسفنج، توانستند فلزات را با موفقیت از آن خارج و از اسفنج برای دفعات مختلف دوباره استفاده کنند. این اسفنج را احتمالا بتوان در آینده بعنوان ابزاری ارزان و آسان برای کاربرد در فیلتر‌های آب خانگی یا اقدامات اصلاح محیط زیست در مقیاس بزرگ استفاده کرد.
وینایایاک دراوید، نویسنده ارشد مقاله مربوط به این مطالعه و استاد علوم و مهندسی مواد و مهندسی آبراهام هریس در دانشکده مهندسی مک کورمیک نورث‌وسترن، گفت: «وجود فلزات سنگین در آبرسانی یک چالش عظیم بهداشت عمومی برای کل جهان است. این مشکل نیاز به راه‌حل‌هایی دارد که بتوان به راحتی و به طور مؤثر و ارزان آن را در هر جا مستقر کرد. این جایی است که اسفنج ما وارد می‌شود. این فناوری می‌تواند آلودگی را از بین ببرد و سپس دوباره و به دفعات استفاده شود.»
این طرح بر اساس کار‌های قبلی وینایایاک دراوید و در مسیر توسعه اسفنج‌های بسیار متخلخل برای جنبه‌های مختلف اصلاح محیط زیست ساخته شده است. در ماه مه ۲۰۲۰، گروه وی از اسفنج جدیدی رونمایی کرد که برای تمیز کردن نشت روغن طراحی شده بود. چنین فناوری جایگزین کارآمدتر، اقتصادی، زیست‌سازگار و قابل استفاده مجدد برای رویکرد‌های فعلی در مورد نشت نفت خواهد بود.
برای حذف فلزات سنگین، گروه وینایایاک دراوید دوباره به اسفنج‌هایی روی آوردند که با یک لایه بسیار نازک از نانوذرات پوشیده شده بودند. این گروه پس از آزمایش انواع مختلف نانوذرات، دریافتند که یک پوشش گوتیت تقویت‌شده با منگنز به بهترین وجه کار می‌کند.
بنیامین شیندل از محققان این طرح گفت: «این نانوذرات دارای مناطق با سطح بالا و سایت‌های سطحی واکنشی فراوان برای جذب است  و پایدار هستند، بنابراین می‌توان آن‌ها را بار‌ها و بار‌ها مورد استفاده داد.»
هنگامی‌که این اسفنج به آب آلوده اضافه می‌شود، اسفنج پوشیده از نانوذرات به طور موثری یون‌های سرب را جذب می‌کند.