تصفیه یک مرحله‌ای آب برای حذف آلودگی آرسنیک

محققان کاتالیست‌هایی خاصی را شناسایی کردند که می‌تواند برای تصفیه آب و زدودن آرسنیک به منظور تامین آب سالم برای میلیون‌ها انسان استفاده شود.

کد خبر: ۱۱۵۲۴۲۷

تاریخ: ۰۸ آذر ۱۴۰۱ - ۰۹:۳۶

به گزارش «تابناک» به نقل از ایرنا از پایگاه خبری «فیز»، یک تیم از محققان امپریال کالج لندن به رهبری پروفسور «دومینیک وایس» با همکاری شرکت «دیاموند لایت سورس» روی یک ماده جدید موسوم به نانومتریال TiO۲/Fe۲O۳ کار کرده است که با ترکیب کردن اکسیداسیون فتوکاتالیک با جذب سطحی، امکان تصفیه یک مرحله‌ای آب آلوده را فراهم می‌سازد.

بیش از ۵۰ میلیون نفر در جنوب آسیا در معرض استفاده از آب‌های سطحی آلوده به آرسنیک سرطان‌زا قرار دارند. نتایج تحقیقات تیم یاد شده نشان می‌دهد چگونه تطبیق‌پذیری (versality ) بالای خط پرتو B۱۸ شرکت دیاموند به آنها اجازه داد که «طیف‌نمای جذبی» (Absorption Spectroscopy) اشعه ایکس را روی نمونه‌های خود انجاد دهند و نتایج آن را با مدل‌های پیش‌بینی مقایسه کنند.

این محققان هم اکنون حق ثبت اختراع (patent) برای این مواد تصفیه آلودگی آرسنیک کسب کرده و امیدوارند این مواد را شاید بتوان وارد دستگاه‌های تصفیه (فیلتراسیون) به منظور استفاده روزمره در خانوارهای در معرض استفاده از آب های آلوده وارد کرد؛ چرا که این فناوری ارزان و کارآمد می‌تواند کیفیت آب را برای میلیون‌ها نفر بهبود بخشد.

دکتر «جی بالن» نویسنده اول این گزارش تحقیقی توضیح می‌دهد: این آزمایش‌ها به ما اجازه داد تا بطور مستقیم درباره ساختار کمپلکس های سطحی (surface complexes ) تشکیل شده در زمان ترکیب آرسنیک با نانومتریال TiO۲/Fe۲O۳ به تحقیق بپردازیم. ما نتیجه‌گیری کردیم که کمپلکس های سطحی که برای مدل پیش بینی خود انتخاب کرده بودیم – با استفاده از تیتان (titania ) خالص و مواد مرجع خالص اکسید آهن – مناسب بوده است.

آرسنیک یک عنصر سمی معروف است و در تماس بودن با مقدار اندک آن هم در بلندمدت می‌تواند به بیماری‌های مرگباری مانند سرطان پوست، ریه و اختلالات عصبی منجر شود. گمان می‌رود در سرتاسر جهان ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیون نفر از طریق آب آلوده با آرسنیک در تماس هستند. در حال حاضر روش‌هایی برای تصفیه آب و زدودن آرسنیک وجود دارد که فرایندهای چندمرحله‌ای هستند و از فیلتراسیون استفاده می‌کنند، اما این فرایند برای کارامد بودن نیازمند پیش تصفیه (اکسیداسیون) است.

دکتر بالن می‌گوید : می‌خواستیم درک بهتری از ماهیت جذب آرسنیک به این مواد نانوی TiO۲/Fe۲O۳ ترکیبی (کامپوزیت) داشته باشیم.

وی افزود: طیف‌نمای جذبی اشعه ایکس (XAS) راه مطلوبی برای انجام این کار است و اطلاعاتی درباره محیط محلی اتم‌های آرسنیک از جمله چگونگی پیوند کوالانسی آرسنیک با سطح TiO۲/Fe۲O۳ ارایه می دهد.

این محققان در ادامه این کار تحقیقاتی داده‌های طیفی (اسپکتروسکوپیک) را نیز مورد استفاده قرار دادند تا به تصویری از هم‌تافته‌های شکل گرفته در زمان جذب آرسنیک به مواد نانوی ترکیبی TiO۲/Fe۲O۳ برسند.