تصفیه آموکسی‌سیلین از آب توسط محققان دانشگاه امیرکبیر

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، سمیه سهرابی شاهسواری مجری طرح سنتز بیوفوتوکاتالیست نانوساختار Ti/TiO ۲/ZnO/GOx در یک سیستم میکروفلوئیدیک، مشخصه‌یابی و ارزیابی برای تجزیه میکروآلاینده آموکسی‌سیلین» گفت: در ۲ دهه گذشته با توسعه دارو‌ها و لوازم بهداشتی، شاهد ورود آن‌ها به زیست‌بوم‌های خاک، آب‌های سطحی و زیرزمینی هستیم و نگرانی برای دفع پساب حاوی آن‌ها به محیط زیست افزایش پیدا کرده است.

وی افزود : در این طرح آموکسی سیلین را انتخاب کردیم؛ زیرا پرتجویزترین آنتی‌بیوتیک در شهر تهران است و از نظر خطر احتمالی نسبت به سایر آنتی بیوتیک‌ها در اولویت قرار دارد.

یکی از عواملی که از بازده روش فوتوکاتالیستی می‌کاهد، ترکیب الکترون و حفره است. فرآیند، افزودن ماده اکسیده کننده جهت ارتقا فرآیند اجتناب ناپذیر است. در این کار با کوپل کردن آنزیم گلوکز اکسیداز با فوتوکاتالیست، امکان تولید و مصرف درجای هیدروژن پراکسید فراهم شده است. 

این دانش‌آموخته مقطع دکتری دانشگاه امیرکبیر افزود: در طراحی راکتور نیز از مزایای سیستم میکروفلوئیدیک در کنترل دقیق دما و نحوه برخورد جریان سیالات در سنتز بیوفوتوکاتالیست مذکور و ارزیابی عملکرد آن در تجزیه آموکسی سیلین بهره گرفته شد. 

سهرابی شاهسواری گفت : استفاده از این روش می‌تواند روشی اقتصادی و بهینه باشد. «قابلیت استفاده مجدد از اسید چرب در فرآیند سنتز، از نظر محیط زیستی و اقتصادی»، «کنترل شرایط دمایی و زمانی سنتز، فویل تیتانیوم نیز همراه با پیش ماده قابلیت هیدرولیز و تبدیل به تیتانیوم دی اکسید» از ویژگی‌های این پروژه است. این نتیجه با توجه به کمتر بودن قیمت فویل تیتانیوم نسبت به پیش‌ماده تیتانیوم کلراید حایز اهمیت است. 

وی افزود: از نتایج این پروژه می‌توان در صنعت تولید کاتالیست، تصفیه آب و فاضلاب بهره برد. ما در این طرح از فناوری‌های نانو و میکرو بهره بردیم. این طرح ضمن معرفی یک بیوفوتوکاتالیست جدید و چند راکتور در مقیاس‌های بالک و میکروفلوئیدیک برای تولید آن، تجزیه یک میکروآلاینده نوظهور را هدف قرار داده است. 

پژوهشگر دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت : در بخش‌هایی از طرح، با هدف حداقل سازی استفاده از مواد شیمیایی، از اسید‌های طبیعی (با منشأ گیاهی و حیوانی) استفاده شد و قابلیت مخلوط‌هایی از اسید‌های چرب برای استفاده مجدد در سنتز نیز از جهات محیط زیستی و اقتصادی حائز اهمیت است.

ترکیب آنزیم و فوتوکاتالیست نیز سبب حذف هزینه‌های انتقال، ذخیره سازی و عدم جذب آلودگی‌های محیطی از دیگر ویژگی‌های این طرح به شمار می‌روند. یکی دیگر از جنبه‌های طرح حاضر توجه به امکانات داخلی بود که ابتدا از سیستم‌های ساده و ارزان شروع و سپس به سمت سیستم‌های پیشرفته ختم شد. 

این طرح نمونه خارجی و داخلی ندارد و با آن سنتز بیوفوتوکاتالیست برای اولین بار انجام شد. همچنین، برای اولین بار برای تجزیه آموکسی سیلین بررسی شد. طراحی سیستم‌های میکروفلوئیدیک نیز جدید بود. 

سهرابی شاهسواری به مزیت‌های رقابتی این طرح اشاره کرد و گفت: در این کار مورفولوژی فوتوکاتالیست نانوسیم است که نسبت به سایر موفولوژی‌های نانومواد در جلوگیری از ترکیب مجدد الکترون و حفره‌ها و افزایش راندمان فوتوکاتالیست بهتر است و با ترکیب کردن آنزیم گلوکز اکسیداز با فوتوکاتالیست، امکان تولید و مصرف درجای هیدروژن پراکسید فراهم شده که به افزایش بازده فرآیند کمک می‌کند. 

وی گفت : در این طرح، فوتوکاتالیست به صورت تثبیت شده استفاده شد که در مقایسه با حالت نانوذرات معلق با مشکلاتی، چون کلوخه شدن و کدورت محلول عمق نفوذ نور را محدود می‌کند. به علاوه از هدر رفت فوتوکاتالیست جلوگیری می‌شود و برای جداسازی آن از محلول نیاز به سانتریفیوژ نیست.