جداسازی نیترات از آب با نانوکربن اصلاح شده با آهن و زیرکونیوم
جداسازی یون نیترات از آب و تصفیه آب با ترکیب جدید توسط دانشجوی شیمی علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد ممکن شد. شکوه باورصاد دانشجوی واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد، بیان داشت که نیترات، یونی پایدار و محلول در آب می باشد و پتانسیل کمی برای جذب و یا ترکیب با گونه‌های دیگر دارد. یکی از متدهای کاهش و حذف آلاینده نیترات در آب، روش جذب سطحیمی باشد که در پژوهش انجام شده با استفاده از این روش، برای نخستین بار در ایران رفتار نانو جاذب های کربنی اصلاح شده با آهن و زیرکونیوم مورد بررسی قرار گرفته است.
نیترات ها به صورت طبیعی در آب های آشامیدنی و آب‌های زیر زمینی وجود دارند. استفاده بیش از حد نیترات در کشاورزی، پسماندهای صنعتی و سوخت های فسیلی از جمله عواملی هستند که سبب افزایش میزان نیترات در آب می شوند. بنابراین کاهش و حذف این عنصر در آب های آشامیدنی از اهمیت بالایی برخوردار است.
بر پایه این گزارش، نیترات با اکسید کردن آهن موجود در هموگلوبین گلبول های قرمز، مانع حمل اکسیژن توسط گلبول ها شده و این کمبود و فقدان اکسیژن منجر به بیماری متهموگلوبینمیا یا سندرم کودک آبی می شود. این معضل در کودکان زیر شش ماه می‌تواند موجب خفگی و مرگ شود. علاوه بر آن نیترات با تبدیل به نیتریت، پیش‌درآمدی برای ایجاد عوامل سرطان‌زا و سقط جنین های ناخودآگاه است.
براساس گزارش واحد علوم تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، در این پژوهش علمی پس از تهیه نانوکربن خام بصورت پودری به عنوان نانوجاذب فعال، اقدام به عامل دار کردن (اصلاح نانوکربن) با نیترات آهن و اکسید زیرکونیوم گردید. به این صورت که پس از شستشوی کربن برای حذف نمک های اضافی و ناخالصی ها در آب، به نسبت یک به یک با آهن و زیرکونیوم در حجم یک لیتر آب مخلوط شد. پس از گذشت 24 ساعت فیلتر این مخلوط و نتایج با بهره‌گیری از نرم افزار Design–Expert بررسی گردید.
نتایج حاصل از این تحقیق از مطلوبیت 90 درصدی ترکیب بکارگرفته شده نشان می دهد. جذب 85 درصدی نیترات توسط نانوکربن اصلاح شده با آهن و زیرکونیوم حاکی از موفقیت ترکیب بکار گرفته شده در این تحقیق بود که در صورت صرفه اقتصادی قابلیت استفاده در بعد صنعتی دارد.
ارزان بودن، قابلیت بازیافت، جذب بالا و عدم آلودگی زیست محیطی را به عنوان دلایل انتخاب نانوکربن، آهن و زیرکونیوم در این تحقیق می باشد. از این روش می‌توان در تصفیه آب و فاضلاب و بازیابی آب در مقیاس صنعتی استفاده کرد. آب آشامیدنی حاوی نیترات از جمله منابع جذب یون در بدن انسان است.
