تشخیص وجود فلزات سنگین با چشم غیرمسلح - آی تی گپ

وی یادآورشد: به دلیل استفاده از دستگاه های حجیم و نیز هزینه بالا، کاربرد این روش ها محدودیت های خاصی دارد. بنابراین، احتیاج به فناوری های جدید که سریع، قابل حمل و مقرون به صرفه باشند، افزایش یافته است.

وی مزیت های حسگر طراحی شده را بدین توضیح اعلام کرد: استفاده از حسگر شیمیایی طراحی شده بر پایه تشخیص رنگی، بسیار ساده بوده و حساسیت بسیار بالایی در شناسایی یون های فلزی سنگین دارد و از طرفی به دلیل تشخیص و شناسایی چشمی یون ها، این روش احتیاجمند تجهیزات پرهزینه نیست.

وی با اشاره به اینکه از مهم ترین مزایای آن کاهش حد تشخیص شناسایی یون های جیوه و سرب نسبت به ارقام گزارش شده در دیگر کارهای تحقیقاتی است، اضافه کرد:با توجه به پایین بودن غلظت یون های فلزی سنگین، بهتر است قبل از شناسایی و اندازه گیری این یون ها، عمل پیش تغلیظ انجام بگیرد و بنابراین ابتدا با استفاده از نانوکامپوزیت پلیمری، عمل پیش تغلیظ به صورت گزینشی انجام گرفته و در مرحله بعدی شناسایی یون های فلزی جیوه و سرب با استفاده از تشکیل کمپلکس صورت گرفته است.

صدقی گفت: جاذب پلیمری موجود در این حسگر، در صورت وجود یون جیوه از سفید به بنفش و در صورت وجود یون سرب از سفید به قرمز تغییر رنگ می دهد. حد تشخیص نانوحسگر سنتز شده در شناسایی یون جیوه 1 میکروگرم بر لیتر و برای یون سرب 10 میکروگرم بر لیتر است که در شناسایی مقادیر بسیار ناچیز این عناصر سمی در نمونه های محیطی بسیار کاربردی است.

به گفته این محقق، در فرایند ساخت این حسگر، ابتدا نانوذرات سفید دی اکسید تیتانیوم به دلیل عدم ایجاد تداخل رنگ انتخاب و سنتز شده است. در ادامه با اصلاح سطح نانوذرات، گروه های عاملی فعال، جهت پلیمریزاسیون مونومرهای وینیلی که دارای هترواتم مناسب باشند، بر روی بستر ایجاد شدند.

وی در ادامه بیان کرد:ساختار جاذب سنتز شده با استفاده از روش های مختلف از جمله XRD، FT-IR، TGA، SEM و آزمون EDS مشخصه یابی و به اثبات رسید و نانوکامپوزیت پلیمری ذکر شده تحت شرایط بهینه، به عنوان جاذب مؤثر جهت جذب انتخابی یون های جیوه و سرب ازمحلول آبی، مورد استفاده نهاده شد.

پاسخ و تغییر رنگ کیت های نانوکامپوزیتی به غلظت های مختلف جیوه و سرب

براساس اعلام ستاد نانو، این حسگر به طور همزمان می تواند در تشخیص و حذف کامل این یون های فلزی در محدوده غلظت گسترده به کار رود. همچنین ساخت آن ساده و سریع بوده و به دلیل تکرارپذیری و قابلیت اعتماد در نتایج برای معین این یون ها قابل استفاده است.ضرورت تشخیص ساده، ارزان و حساس یون های فلزی سمی در طیف گسترده ای از کاربردها، مانند مدیریت فرایندهای صنعتی، کنترل کیفیت مواد غذایی، تشخیص تهدیدهای شیمیایی و نظارت بر محیط زیست غیرقابل انکار است. متأسفانه، این مواد عواملی هستند که همیشه در محیط زیست وجود دارند.

در این کار، نانوکامپوزیت پلیمری حاوی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، به عنوان یک حسگر رنگی بسیار گزینشی و حساس طراحی شده است. این حسگر برای تشخیص سطوح فوق العاده ناچیز یون های جیوه و سرب در نمونه های محیطی به کار رفته است.نتایج این تحقیقات در مجله Journal of Hazardous Materials (جلد 285، شماره 1، سال 2015، صفحات 109 تا 116) به چاپ رسیده و از همکاری دکتر رؤیا صدقی، عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی، بهاره حیدری و محمد بهبهانی حاصل شده است.