راهکار پژوهشگران دانشگاه تهران برای اندازه‌گیری آلاینده‌های خطرناک

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه تهران، علی تقوی، دانشجوی شیمی تجزیه به سرپرستی حسن سرشتی، استاد دانشکدگان علوم با ساخت یک غشای کامپوزیتی نانوفیبری دولایه نامتقارن (جانوس) مغناطیسی، موفق به ارائه روشی کارآمد و دوستدار محیط زیست برای اندازه‌گیری ترکیبات سمی بنزن، تولوئن، اتیل‌بنزن و ایزومرهای زایلن (BTEX) در نمونه‌های شهری شده‌اند.

سرشتی با اعلام این خبر گفت: این روش نوین که مبتنی بر میکرواستخراج فاز جامد با غشاء (M-SPME) است، با بهره‌گیری از شاخص‌های ارزیابی سبز (AGREEprep) و کاربردی (BAGI) تأیید کرده که می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های قبلی باشد».

وی افزود: «ترکیبات آروماتیک فرّار مانند BTEX از جمله آلاینده‌های مهم زیست‌محیطی به شمار می‌روند که به دلیل سمیت بالا و حضور گسترده در هوا، آب و خاک، همواره نگرانی‌های جدی برای سلامت عمومی ایجاد کرده‌اند.

استاد دانشکدگان علوم تاکید کرد: در تازه‌ترین تلاش علمی برای مقابله با این چالش، آزمایشگاه تحقیقاتی شیمی تجزیه موفق به طراحی و ساخت یک غشای نانوفیبری هوشمند با ساختار نامتقارن «جانوس» شده که به طور ویژه برای استخراج و پیش تغلیظ این آلاینده‌ها پیش از آنالیز با دستگاه کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی (GC- MS) بکار می‌رود. این غشای نوآورانه از یک لایه از جنس الیاف پلی‌آمید تقویت شده با سلولز میکروکریستالی و هیدروکسید دوگانه لایه‌ای نیکل-آلومینیوم تشکیل شده که بر روی بستری از نانوالیاف پلی‌اورتان تقویت شده با نانولوله‌های کربنی به وسیله تکنیک الکتروریسی (Electrospinning) نشانده شده است.

وی گفت: ساختار این غشا با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM)، طیف‌سنجی مادون قرمز (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD) و آنالیز جذب-واجذب نیتروژن، تأیید شده است و نتایج آزمون‌های اعتبارسنجی نشان داد که این روش در محدوده غلظتی ۱۰ تا ۱۰۰۰۰ میکروگرم بر لیتر پاسخ خطی دارد و قادر است آلاینده‌ها را در سطوح غلظتی بسیار پایین (حد تشخیص بین ۰.۰۹ تا ۰.۴۵ میکروگرم بر لیتر) اندازه‌گیری کند.

تکرارپذیری روش (با انحراف استاندارد نسبی ۲.۵ تا ۷ درصد) و فاکتورهای غنی‌سازی بین ۱۴.۸ تا ۲۳.۸، نشان از کارایی بالای این سامانه دارد.

از مهمترین دستاوردهای این پژوهش، عملکرد موفق غشا در نمونه‌های حقیقی جمع‌آوری‌شده از هوای شهری، آب‌های سطحی و خاک است که بازیابی قابل‌قبول را برای تمامی ترکیبات هدف به همراه داشت. افزون بر این، غشا پس از ۷ چرخه استفاده متوالی، بیش از ۹۰٪ کارایی اولیه خود را حفظ کرد که گواهی بر پایداری مکانیکی و شیمیایی مناسب آن است.

به این ترتیب، غشای نانوفیبری جانوس مغناطیسی نه تنها از نظر تحلیلی برتر از بسیاری روش‌های سنتی عمل می‌کند، بلکه از منظر زیست‌محیطی و اقتصادی نیز گزینه‌ای پایدار و منطبق با نیازهای روز آزمایشگاهی محسوب می‌شود.

برای مطالعه این پژوهش اینجا کلیک کنید.