کد خبر: 166400
ف
تخریب سریع آنتی‌بیوتیک فورازولیدون با نانوساختار سه‌گانه انجام شد
برای حل مشکل آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی، پژوهشگران دانشگاه تبریز با همکاری دانشگاه صنعتی استانبول، دانشگاه فرهنگیان و دانشگاه فارابی قزاقستان، موفق به ارائه یک راهکار نوآورانه مبتنی بر نانوساختارهای ترکیبی ZnFe₂O₄@ZIF-۶۷ شدند.

به گزارش ثریا -  برای حل مشکل آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی، پژوهشگران دانشگاه تبریز با همکاری دانشگاه صنعتی استانبول، دانشگاه فرهنگیان و دانشگاه فارابی قزاقستان، موفق به ارائه یک راهکار نوآورانه مبتنی بر نانوساختارهای ترکیبی ZnFe₂O₄@ZIF-۶۷ شدند. این ترکیب نانویی که با روش‌های هیدروترمال و سولوترمال ساخته شده، توانسته است با ایجاد یک سامانه هم‌افزایی سه‌گانه یونی، کارایی بالایی در فعال‌سازی پراکسید دی‌سولفات و تجزیه سریع فورازولیدون نشان دهد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از امواج فراصوت همراه با این نانوساختار می‌تواند ظرف مدت کوتاهی بخش عمده‌ای از این داروی آلاینده را در آب‌های واقعی از بین ببرد و راه را برای کاربرد صنعتی در حوزه تصفیه آب هموار کند.

آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی به مواد شیمیایی و دارویی یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های زیست‌محیطی در دهه‌های اخیر است. رشد جمعیت، توسعه سریع صنایع و استفاده بی‌رویه از منابع طبیعی موجب ورود حجم قابل توجهی از آلاینده‌ها به چرخه آبی شده است. در میان این آلاینده‌ها، ترکیبات دارویی به‌ویژه آنتی‌بیوتیک‌ها به دلیل پایداری بالا و مقاومت در برابر فرایندهای طبیعی تجزیه، از چالش‌برانگیزترین آلاینده‌ها به شمار می‌روند. یکی از این داروها فورازولیدون است؛ ترکیبی از خانواده نیتروفوران‌ها که سال‌ها به عنوان داروی ضدباکتری و ضدانگل در پزشکی و دامپروری مصرف شده است. با وجود کارکرد درمانی، مطالعات نشان داده‌اند که این دارو می‌تواند خاصیت جهش‌زایی، ژنوتوکسیک و حتی سرطان‌زایی داشته باشد. از همین رو استفاده از آن در بسیاری از کشورها ممنوع شده، اما همچنان در برخی نقاط کاربرد دارد و بقایای آن در منابع آبی مشاهده می‌شود.

ضرورت یافتن راهکارهای کارآمد برای حذف فورازولیدون و داروهای مشابه باعث شده پژوهشگران به سمت فناوری‌های نوین مانند فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) روی آورند. این فرایندها با تولید رادیکال‌های قوی اکسیژن فعال، قابلیت تخریب آلاینده‌های مقاوم را دارند. در این میان، سوناکاتالیز (استفاده از امواج فراصوت همراه با کاتالیست‌های ناهمگن) توجه زیادی جلب کرده است. امواج فراصوت با ایجاد پدیده کاویتاسیون، دما و فشار موضعی بسیار بالا ایجاد می‌کنند که منجر به تشکیل رادیکال‌های فعال و تسریع واکنش‌های شیمیایی می‌شود. ترکیب این پدیده با مواد کاتالیستی پیشرفته می‌تواند راندمان تجزیه آلاینده‌ها را به میزان چشمگیری افزایش دهد.

در همین راستا، گروهی از پژوهشگران دانشگاه تبریز و دانشگاه فرهنگیان با همکاری محققانی از ترکیه و قزاقستان، دست به طراحی و سنتز نانوساختار نوینی زده‌اند که عملکردی چشمگیر در حذف فورازولیدون از آب‌های آلوده دارد. این نانوساختار که با نام ZnFe₂O₄@ZIF-۶۷ شناخته می‌شود، از ترکیب فریت روی (ZnFe₂O₄) با چارچوب‌های فلزی-آلی زئولیتی (ZIF-۶۷) ساخته شده است. هر یک از این اجزا به تنهایی خواص ارزشمندی دارند؛ فریت روی به دلیل خواص مغناطیسی و پایداری شیمیایی و ZIF-۶۷ به واسطه سطح ویژه بالا، ساختار متخلخل و قابلیت اکسیداسیون، در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترکیب این دو ماده در قالب یک ناهم‌ساختار، امکان بهره‌گیری از مزایای هر دو و ایجاد نقاط فعال بیشتر برای واکنش‌های اکسیداسیون را فراهم کرده است.

پژوهشگران برای سنتز این نانوساختار از روش‌های هیدروترمال و سولوترمال بهره گرفتند و موفق به تولید نمونه‌هایی با بلورینگی بالا، باندگپ باریک و سطح ویژه وسیع شدند. بررسی‌های انجام شده نشان داد که استفاده از این نانوساختار در حضور پراکسید دی‌سولفات (PDS) و امواج فراصوت، منجر به فعال‌سازی سریع اکسیدان و تولید رادیکال‌های قوی مانند سولفات رادیکال (SO₄•-)، هیدروکسیل رادیکال (•OH) و اکسیژن تک‌تایی (¹O₂) می‌شود. این رادیکال‌ها در کنار واکنش‌های سطحی اکسایش-کاهش، باعث تخریب ۹۴ درصدی فورازولیدون در شرایط بهینه شدند.

آزمایش‌ها نشان دادند که تحت شرایط استفاده از ۲۰ میلی‌مولار PDS و غلظت ۰٫۴ گرم بر لیتر از نانوکامپوزیت ZnFe₂O₄@ZIF-۶۷، طی مدت ۶۰ دقیقه تقریباً تمامی مولکول‌های به گزارش ثریا - فورازولیدون تجزیه می‌شوند. نکته مهم دیگر، پایداری و قابلیت استفاده مجدد این نانوساختار بود که حتی پس از چندین چرخه آزمایش، کارایی خود را حفظ کرد. پژوهشگران با استفاده از طیف‌سنجی جرمی (LC-MS) مسیر احتمالی تجزیه فورازولیدون را شناسایی کرده و نشان دادند که محصولات میانی حاصل از این فرایند سمیت کمتری نسبت به ترکیب اولیه دارند.

ویژگی متمایز این پژوهش، بهره‌گیری از یک «سامانه هم‌افزایی سه‌گانه یونی» شامل چرخه‌های اکسایش-کاهش یون‌های Zn²⁺/Zn، Fe³⁺/Fe²⁺ و Co³⁺/ Co۲⁺ بود. این چرخه‌ها با تسهیل انتقال بار و تقویت تولید رادیکال‌ها، بازده کلی فرایند را افزایش دادند. به این ترتیب، ترکیب نوآورانه ZnFe₂O₄@ZIF-۶۷ نه تنها توانست کارایی بالایی در حذف داروهای آلاینده نشان دهد، بلکه پایداری و قابلیت کاربرد صنعتی خود را نیز به اثبات رساند.

این دستاورد می‌تواند نقطه عطفی در فناوری‌های نوین تصفیه آب باشد؛ چرا که بسیاری از داروهای رایج مانند آنتی‌بیوتیک‌ها و ترکیبات مقاوم شیمیایی با روش‌های متداول به سختی حذف می‌شوند. استفاده از سامانه‌های نانویی مبتنی بر سوناکاتالیز و فعال‌سازی پراکسیدها می‌تواند راهگشای توسعه تصفیه‌خانه‌های صنعتی با راندمان بالا و هزینه کمتر باشد.

پژوهشگران تأکید کرده‌اند که این روش نه تنها در مقیاس آزمایشگاهی موفق عمل کرده، بلکه قابلیت بکارگیری در منابع آب واقعی آلوده به داروها را نیز دارد. از این رو، انتظار می‌رود با ادامه تحقیقات و بهینه‌سازی شرایط عملیاتی، زمینه برای تجاری‌سازی این فناوری فراهم شود و گامی مهم در راستای حفظ سلامت عمومی و حفاظت از محیط زیست برداشته شود.

منبع :  آلودگی آب‌های سطحی


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

کتاب «کلمات نقاشی می‌کنند» در انتشارات صداوسیما منتشر شد

اختصاص سهمیه به داوطلبان آزمون سراسری آسیب­‌دیده از جنگ­‌ ابلاغ شد

توضیح درباره تغییرات احتمالی و عدم تشکیل جلسات شورای فضای مجازی

پژوهش جدید: استفاده از هوش مصنوعی کارهای سخت را سخت‌تر می‌کند

متا نخستین هوش مصنوعی پیشرفته‌اش را ارائه کرد

شروع دوره قبولی‌های آزمون دستیاری تا دوم آبان؛ ضرورت ثبت‌نام در زمان مقرر

شاخص‌های صدور مجوز رشته‌محل در دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالی دولتی

محمد کاسبی با هنرش کاسبی نکرد؛ کاش قدرمان را بعد از مرگ ندانند!

بازیگر جوان «برکینگ بد» به پایان راه رسید؛ واکنش والتر وایت به مرگ پسرش

مازیار لرستانی پس از ۶ سال به کارگردانی بر‌میگردد

کشف استعدادها کافی نیست؛ هنرمندان جوان به حمایت مستمر نیاز دارند

جواد رضویان: انتقال گویش قمی به آیندگان، میراثی مهم برای حفظ هویت بومی است

بازگشت ۴۸ هزار کودک بازمانده از تحصیل به مدرسه

کاظمی: کمبود کتاب درسی در مدارس ناشی از جابه‌جایی دانش‌آموزان است

وزیر آموزش و پرورش: جنایت میناب در تاریخ ثبت خواهد شد

روایتی تازه از زندگی آیت الله سیدمحمود طالقانی به کتابفروشی‌ها رسید

تمدید مهلت ثبت نام و انتخاب رشته در پذیرش بدون کنکور سال ۱۴۰۵

تعطیلی یک ساختمان واحد علوم و تحقیقات؛ نشت گاز تکذیب شد

اعمال تأثیر مثبت معدل در آزمون‌های علوم پزشکی با شرایط جدید

کاوشگر استقامت ناسا رکورد راهپیمایی روی مریخ را شکست

دبیر شورای عالی فضای مجازی: توان قطع اینترنت استارلینک را داریم

نحوه آگاه‌ سازی مشتریان از تخفیف‌ها؛ راهکارهایی برای افزایش فروش

۲۲ میلیون پوند برای تجاری‌سازی نانوماده‌ای که آینده را می‌سازد

رونمایی از لندری برای ماموریت فضایی با ۷ سیارک

مدرسه انگلیسی مداد و کاغذ را به لپ تاپ ترجیح داد

انتخاب رشته آزمون دستیاری دندانپزشکی آغاز شد

بیش از ۱۸۰ دانشجو و استاد سال گذشته شهید شدند/ضرورت تبدیل «آموزش ایستادگی» به یک اصل تاریخی

اعلام حدنصاب قبولی آزمون‌های علوم پایه پزشکی و دندانپزشکی، پیش‌کارورزی

تقویت کلاس هوشمند به دستور رئیس جمهور؛ احتمال وقفه آموزش به دلیل جنگ

مراسم بازگشایی دانشگاه‌ها با حضور رئیس جمهور برگزار شد

جف بزوس: هوش مصنوعی هفته کاری را به ۳ روز کاهش می‌دهد

خلق عکسی از ۱۱۰ جسم آسمانی در ۳۵۲ ساعت

مخزن تحت فشار چگونه طراحی، ساخته و آزمایش می‌شود؟

حسگر مچی عرق بدن را می سنجد

پهپاد هواشناسی چندبارمصرف برای پرواز در ارتفاع ۱۰ کیلومتری

وزیر آموزش و پرورش: هیچ کودکی نباید قربانی فقر و محرومیت شود

شبکه دانش‌آموختگان سمپاد راه‌اندازی شد

عدالت آموزشی یعنی هیچ استعدادی از فرصت رشد محروم نماند

مدارس جدید بدون مناسب‌سازی افتتاح نمی‌شوند

تهران ملی‌ترین شهر ایران است

از تسخیر اذهان تا بحران حقیقت؛ بازخوانی دو اثر تازه در عصر رسانه

چرا سیدحسن حاضر بود همه فرماندهانش شهید شوند اما ایران آسیب نبیند؟

راغب از تازه‌ترین آلبوم خود رونمایی کرد؛ دنبال جذب و دفع فالوور نیستم!

ارتقای ۹ پله‌ای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در ارزیابی شبکه آزمایشگاهی کشور

ردپای یک متخصص امنیت سایبری کانادا در سرقت از اف بی آی

تلسکوپ جیمز وب منشأ یک انفجار سریع رادیویی دوردست را شناسایی کرد

خرابکاری جدید کلاود؛ نفوذ به وب سایت های دولتی آمریکا

ایلان ماسک یک مدیر فناوری هندی را مسخره می کند!

حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور

بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)

جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵

مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود

اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق

نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد

صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم

وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد

جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته

افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد

ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکه‌های اجتماعی را ممنوع کرد

آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد

شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد

تأکید بر توسعه بازرسی‌های پیشگیرانه و داده‌محور در وزارت ارتباطات

مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند

اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور

تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت

ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵

مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد

تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر

مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس

اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد

بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد

رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه‌ انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور

مجتبی جباری به «هم‌کلام» می‌آید

اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد

«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا

روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد

وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش می‌کند

برگزاری نشست تخصصی «مبانی الهیاتی و اجتماعی جان‌فدا» در تهران

رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه‌ انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر

مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد

ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵

شرایط خوابگاهی دانشگاه‌های کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد

اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوق‌العاده حقوق

نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد

جذب رتبه‌های برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵

اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور

مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمی‌شود

تعلیق برنامه گرین‌کارت مایکروسافت

صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم

جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته

آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد

شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «هم‌آموز» کلید خورد

مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاس‌های درس

وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد

تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور

بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بین‌الملل در دانشگاه الزهرا(س)

مجلات نمایه‌شده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند

اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد

«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا

روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد

وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش می‌کند

مشاوران مبعوث؛ پیشگامان هدایت آگاهانه و انتخاب رشته کنکور

حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبه‌های زیر ۵۰۰ کنکور

اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد

افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد

تأکید بر توسعه بازرسی‌های پیشگیرانه و داده‌محور در وزارت ارتباطات