به گزارش ثریا - ایستینیه و دانشگاه صنعتی استانبول موفق شدهاند نوع تازهای از سونوکاتالیستهای معدنی را برای تصفیه پیشرفته پساب بسازند. این سونوکاتالیست که بر پایه لایهبرداری کنترلشده آلومینوسیلیکاتهای طبیعی و رشد جانبی اکسید کبالت شکل گرفته، توانایی چشمگیری در تجزیه آنتیبیوتیکهای مقاوم مانند اگزیتتراسیکلین دارد.
اهمیت این دستاورد در این است که بسیاری از منابع آب دنیا در معرض آلایندههایی قرار دارند که با روشهای مرسوم تصفیه حذف نمیشوند و خطرات جدی زیستمحیطی و بهداشتی ایجاد میکنند. این پژوهش جدید نشان میدهد که این نانوساختار نهتنها قدرت بالایی در تخریب کامل مولکولهای پیچیده دارویی دارد، بلکه پس از هر بار استفاده نیز قابل بازیافت و استفاده مجدد است. این ویژگیها میتواند مسیر توسعه فناوریهای کارآمد و مقرونبهصرفه در مدیریت آب را هموار کند.
آلودگی منابع آبی با ترکیبات دارویی، بهویژه آنتیبیوتیکهایی که پس از مصرف انسان و دام وارد پساب شهری و صنعتی میشوند، یکی از بحرانهای روبهرشد محیطزیست در دهه اخیر است. بسیاری از این ترکیبات، ساختارهای پیچیده و پایداری دارند و در برابر فرآیندهای متداول تصفیه مقاومت نشان میدهند. تجمیع تدریجی این مواد در محیط میتواند به گسترش سویههای مقاوم میکروبی، برهمزدن تعادل اکوسیستمها و تهدید سلامت عمومی منجر شود. از اینرو، نیاز به فناوریهای نوین و پیشرفته برای حذف کامل این آلایندهها بیش از پیش احساس میشود. همین ضرورت سبب شد گروهی از پژوهشگران دانشگاه ارومیه، دانشگاه تبریز، دانشگاه ایستینیه و دانشگاه صنعتی استانبول پروژهای مشترک را برای توسعه یک سونوکاتالیست کارآمد آغاز کنند؛ پروژهای که اکنون یکی از نمونههای موفق ترکیب علم مواد، نانوفناوری و مهندسی محیطزیست به شمار میرود.
این پژوهش بر پایه بهرهگیری از یک ماده معدنی ارزشمند به نام مونتموریلونیت (MMT) انجام شده است؛ مادهای لایهای با ساختار آلومینوسیلیکاتی که به دلیل گستره سطحی بالا و قابلیت تبادل یونی، بستری مناسب برای ساخت نانومواد فعال محسوب میشود. پژوهشگران با بهکارگیری فرآیندی موسوم به «لایهبرداری انفجاری» یا bursting exfoliation توانستند لایههای این ماده را از یکدیگر جدا کرده و در همین مرحله، رشد جانبی نانوفلیکهای اکسید کبالت (Co₃O₄) را روی سطح لایهها ایجاد کنند. این تشکیل همزمان دو فرآیند — یعنی لایهبرداری و رشد نانوذرات ساختاری یکنواخت، پایدار و بسیار فعال پدید آورده است که زیربنای عملکرد سونوکاتالیستی بالا در این پژوهش است.
در این سامانه، نقش سونوکاتالیست بسیار کلیدی است. سونوکاتالیستها موادی هستند که تحت تأثیر امواج فراصوت، رادیکالهای بسیار فعال تولید میکنند. این رادیکالها، بهویژه رادیکال هیدروکسیل (•OH)، قدرت اکسیدکنندگی بالایی دارند و قادرند مولکولهای پیچیده آلی ـ از جمله آنتیبیوتیکهایی مانند اگزیتتراسیکلین ـ را به اجزای سادهتر، بیضرر و معدنیشده تبدیل کنند. در این پژوهش مشخص شد که مونتموریلونیتِ لایهبرداریشده و بارگذاریشده با ۴٫۵ درصد وزنی Co₃O₄ بهترین عملکرد را داشته و در زمان نسبتاً کوتاهی توانسته است بخش عمده آلاینده را از بین ببرد.
بهمنظور فهم دقیق سازوکار تخریب، پژوهشگران از آزمونهای کنترل رادیکال و عامل گیرانداز OPDA استفاده کردند. نتایج نشان داد که رادیکالهای هیدروکسیل نقش اصلی را در فرآیند اکسایش دارند و ساختار هملایهای Co₃O₄–MMTexf میتواند این رادیکالها را بهطور مؤثر تولید و پایدار کند. این مسئله بهویژه در روشهای سونوکاتالیستی اهمیت زیادی دارد، زیرا بازده تولید رادیکال یکی از عوامل تعیینکننده در کارایی حذف آلایندههاست.
فرایندهای شناسایی ساختاری مانند XRD نیز تأیید کردند که بازتاب (۰۰۱) مربوط به ساختار لایهای مونتموریلونیت حذف شده و این ماده پس از لایهبرداری، میزبان ساختاری پایدار از نانوذرات Co₃O₄ است. وجود این ویژگیها نشان میدهد که فرآیند مهندسیشده نهتنها به لایهبرداری کامل انجامیده، بلکه زمینهای مناسب برای رشد هدفمند نانوفلیکها ایجاد کرده است.
نکته مهمی که ارزش این فناوری را افزایش میدهد، قابلیت بازیافت و استفاده مجدد آن است. بررسیها نشان داد که سونوکاتالیست پس از چندین چرخه استفاده، همچنان کارایی قابل توجه خود را حفظ میکند و ساختار آن در مواجهه با امواج فراصوت و واکنشهای اکسایشی دچار تخریب جدی نمیشود. این ویژگی، بهویژه برای کاربردهای صنعتی و تصفیهخانهها، اهمیت زیادی دارد؛ چرا که بسیاری از کاتالیستهای مرسوم پس از چند بار استفاده، عملکرد خود را از دست میدهند و هزینههای عملیاتی را افزایش میدهند.
به نقل از ستاد نانو، برای بررسی دقیقتر میزان تجزیه کامل آلاینده، پژوهشگران از روش پیشرفته کروماتوگرافی مایع-طیفسنجی جرمی (LC-MS) بهره گرفتند. نتایج این تحلیل نشان داد که بخش اعظم ساختار اگزیتتراسیکلین تخریب و معدنی شده است و تنها مقدار ناچیزی از مولکولهای نیمهتجزیهشده در محلول باقی ماندهاند. این موضوع یکی از نقاط قوت این دستاورد علمی به شمار میرود؛ زیرا در بسیاری از روشهای تصفیه، تنها بخشی از مولکول شکسته میشود و محصولات میانی پایداری ایجاد میشوند که بعضاً خطرناکتر از آلاینده اولیهاند.
نتایج این پروژه در قالب مقاله ای با عنوان Laterally oriented spinel Co۳O۴ on layered aluminosilicate for sonocatalytic wastewater treatment در نشریه Chemical Engineering Journal به چاپ رسیده است.
منبع : سونوکاتالیست
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
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.