محققان کشور آهن قراضه ها را به نانوذرات ارزشمند تبدیل کردند - بانوی ایران

روش شیمیایی از جمله روش های رایج فراوری نانوذرات مغناطیسی است، اما معایب زیاد این شیوه، مسیر فراوری نانوذرات مغناطیسی را به سمت فراوری زیستی آن ها متمایل نموده است.

دکتر سید محمد رئوف حسینی تجمع نانوذرات، توزیع ابعادی وسیع و عدم پایداری را از مهم ترین معایب روش های فراوری شیمیایی نانوذرات برشمرد و اضافه کرد: فراوری زیستی نانوذرات نیز در کنار ویژگی های مثبت، دارای عیوبی از جمله بازدهی اندک و سرعت پایین است. این موضوع موجب گردیده تا فراوری زیستی نانوذرات در مقیاس صنعتی، غیرممکن باشد. در طرح حاضر، روشی ارائه گردیده که باوجود اینکه از روش زیستی جهت فراوری نانوذرات مغناطیسی استفاده می گردد، از سرعت و بازدهی بالایی نیز برخوردار است.

وی اضافه کرد: استفاده از ضایعات آهن به عنوان مواد اولیه و از سوی دیگر، عدم استفاده از مواد شیمیایی گران قیمت و آلاینده در فرایند زیستی ابداع گردیده، طرح حاضر را از هر لحاظ مقرون به صرفه نموده است.

رئوف حسینی گفت: مگنتیک به خودی خود دارای خاصیت فرومغناطیس است، اما زمانی که ابعاد ذرات آن کوچک گردد و به سمت نانو میل کند، خواص سوپرپارامغناطیس آن نمایان می گردد؛ این خاصیت موجب می گردد تا المان های مغناطیسی ماده در کسری از ثانیه در حضور میدان مغناطیسی خارجی جهت گیری نموده و پس از قطع میدان خارجی، به همان سرعت به حالت اولیه بازگردند.

وی ادامه داد: این خاصیت، که کاربردهای بسیاری در حوزه پزشکی و غیرپزشکی دارد، تنها در این نوع از نانوذرات مشاهده گردیده است. بنابراین کنترل ابعاد نانوذرات سنتز گردیده جهت حفظ خاصیت مذکور بسیار حائز اهمیت است. در طرح حاضر، کنترل ابعاد ذرات سنتز گردیده توسط عوامل فعال سطحی سبز انجام می گردد، که توسط باکتری های تجزیه کننده اوره فراوری می شوند.

به گفته محقق طرح، پس از سنتز نانوذرات، از روش پراش پرتو ایکس (XRD) جهت مشخص فازهای تشکیل گردیده و از روش ریتولد جهت اندازه گیری کمی آن ها استفاده گردیده است. خواص مغناطیسی نانوذرات از طریق مگنومتر ارتعاشی (VSM) سنجیده گردیده و توزیع ابعاد آن ها توسط آنالیز DLS ترسیم گردیده است. نتایج آزمون FT-IR جهت مشخص نوع و نحوه اتصال عوامل فعال سطحی سبز به سطح ذرات به کار گرفته گردیده است. ضمن اینکه آنالیز شکل و مورفولوژی ذرات، توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری انجام گردیده است.

وی خاطر نشان کرد: نتایج، حاکی از مغناطیس پذیری emu/g 130 و ابعاد زیر 100 نانومتری ذرات سنتز گردیده است. ضمن اینکه زمان سنتز از یک ماه به چند دقیقه کاهش یافته است.

دکتر سید محمد رئوف حسینی - عضو هیأت علمی و مجید دانشور- دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی اصفهان در انجام این تحقیقات همکاری داشته اند. نتایج این کار، در مجله Journal of Hazardous Materials با ضریب تأثیر 6.434 (جلد 357، سال 2018، صفحات 393 تا 400) به چاپ رسیده است.