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.

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

کاظمی:تعطیلی احتمالی مدارس بر اساس شرایط هر منطقه تعیین می‌شود

مشاوران مبعوث؛ پیشگامان هدایت آگاهانه و انتخاب رشته کنکور

آرشیو الکترونیکی ۲۱ هزار عنوان کتاب درسی از سال ۱۳۳۰

آموزش قرآن در برنامه‌درسی ملی باید مورد توجه قرار گیرد

چهار فضانورد اسپیس ایکس به زمین باز می‌گردند

برندگان نوبل شیمی معرفی شدند

آیا الگوریتمها شخصیت مارا می‌سازند؟

تحلیلی بر مناسبات فقه و تاریخ دوره نبوی

گفتن حقیقت درباره صاحبان قدرت، چه از سوی حوزه و چه قضا، هزینه دارد

بخل از کجا می‌آید؟؛ گنجی که صاحبش را نگهبان ترس می‌کند

«حیوانات» بن افلک بدترین نقدها را گرفت؛ فاجعه بود!

چین و عربستان هم آمدند؛ ۹۸ کشور در رقابت بهترین فیلم بین‌المللی اسکار

غزل شاکری و سیامک صفری به تالار وحدت می‌آیند؛ اجرای اقتباسی از «ویتسک»

داریوش عیاری فیلمبردار سینما درگذشت

حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد

ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم

دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند

«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵

واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند

کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد

اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد

رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم

وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم

ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران

سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد

ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون‌ کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد

رشته‌محل‌های جدید و اصلاحات دفترچه‌ انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد

حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷

دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری

آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد

آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده

آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته

توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه

اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت‌ مطالعاتی

پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم

نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید

مهلت ثبت‌نام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد

توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور

دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند

کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی

بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بین‌الملل ابلاغ شد

قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران

ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر

حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد

«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵

جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد

علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟

دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد

سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد

برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور

تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم

هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد

دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد

وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم

مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد