محققان دانشگاه های جیرفت و پیام نور کرج موفق به استخراج سلولز از علف هرز شده و ازآن برای تولید نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن استفاده کنند. استخراج سلولز از گیاهان خودرو در مقیاس صنعتی می‌تواند باعث جلوگیری قطع 70 درصد از درختان شود.
بیشتر بخوانید:
به گزارش آردی نیوز به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، سلولز فراوان‌ترین پلیمر طبیعی است که به دلیل خواص منحصربه‌فردش کاربردهای متنوعی در حوزه فناوری نانو از جمله فناوری غشایی تصفیه آب و دارورسانی هدفمند یافته است.
یکی از منابع اصلی استخراج سلولز چوب درختان است. با توجه به بحران‌های زیست‌محیطی و قطع بی‌رویه درختان به‌عنوان منابعی تجدید ناپذیر، امروزه محققان به دنبال یک منبع جایگزین برای استخراج به‌صرفه‌تر و ارزان‌تر سلولز هستند.
دکتر آتنا نعیمی محقق دانشگاه جیرفت با بیان این مطلب که علف‌های هرز هرساله زیان‌های هنگفتی را به کشاورزان تحمیل می‌کند، گفت: گیاهان خودرو و علف‌های هرز یکی از مهم‌ترین عوامل کاهنده کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی به شمار می‌روند و کشاورزان سالانه هزینه زیادی را برای کنترل این گیاهان می‌پردازند. اما بااین‌وجود می‌توان به این گیاهان به‌عنوان یک منبع غنی از سلولز نگاه کرد. در پژوهش حاضر ما موفق به ارائه روشی ساده و ارزان شدیم که می‌توان به کمک آن سلولز را از گیاهان خودرو و علف‌های هرز استخراج کرد.
وی ادامه داد: درواقع ما در این تحقیق با ارائه راهکاری آسان، ارزان و سریع برای تولید گسترده سلولز، از یک سو علف‌های هرز و گیاهان خودرو را به یک گیاه مفید تبدیل کرده‌ایم و از سوی دیگر گامی در جهت جلوگیری از قطع گسترده درختان برداشته‌ایم. همچنین تولید انبوه سلولز می‌تواند موجب ترغیب صنایع در جایگزینی پلیمرهای پایه نفتی شود.
عضو هیات علمی دانشگاه جیرفت افزود: سلولز امروزه در فناوری نانو کاربردهای بسیاری یافته است. از جمله در کپسوله کردن نانودارو‌ها برای دارورسانی هدفمند بافت‌های سرطانی و همچنین ریزپوشانی ترکیبات مفید خوراکی جهت تولید محصولات غذایی فراسودمند. همچنین الیاف سلولز را می‌توان در سامانه‌های تصفیه آب پایه غشایی به کار گرفت. از کاربردهای دیگر آن می‌توان به تولید نانوکاتالیست‌ها جهت تسریع انواع واکنش‌ها در صنایع مختلف نیز اشاره کرد.
نعیمی در خصوص مراحل سنتز، مشخصه یابی و استفاده از کاتالیست ناهمگن سنتز شده در طرح حاضر گفت: در طرح حاضر ابتدا سلولز از یک نوع گیاه خودروی شایع در مناطق شهرستان جیرفت استان کرمان با استفاده از یک روش سبز، ارزان و سریع استخراج شد. سپس ذرات آهن بر روی بستر سلولزی تثبیت شده و یک میکروکامپوزیت کاتالیستی سنتز شد.
پس از فرایند سنتز، ساختار، مورفولوژی و پایداری حرارتی کاتالیست سنتز شده به کمک روش‌های مختلف مشخصه یابی و میکروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، کارایی کاتالیست سنتز شده در تسریع فرایند اکسیداسیون سنجیده شده و در نهایت از بیوکاتالیست سنتز شده جهت سنتز مستقیم نانوذرات اکسید آهن استفاده شد. بدین منظور بیوکاتالیست مذکور در دمای 650 درجه به مدت سه ساعت نگه داشته شد.
بر اساس نتایج به‌دست‌آمده بیوکاتالیست سنتز شده از عمر بالایی برخوردار بوده و می‌توان آن را شش بار پیاپی مورد استفاده قرار داد.
دکتر آتنا نعیمی – عضو هیات علمی دانشگاه جیرفت، دکتر اصغر امیری- عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور واحد کرج و الهام تاجیک- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه در انجام این طرح همکاری داشته‌اند. نتایج این کار در مجله Cellulose با ضریب تأثیر 3.417 (جلد 25، شماره 2، سال 2017، صفحات 915 تا 923) منتشر شده است.
یکی از منابع اصلی استخراج سلولز چوب درختان است. با توجه به بحران‌های زیست‌محیطی و قطع بی‌رویه درختان به‌عنوان منابعی تجدید ناپذیر، امروزه محققان به دنبال یک منبع جایگزین برای استخراج به‌صرفه‌تر و ارزان‌تر سلولز هستند.
دکتر آتنا نعیمی محقق دانشگاه جیرفت با بیان این مطلب که علف‌های هرز هرساله زیان‌های هنگفتی را به کشاورزان تحمیل می‌کند، گفت: گیاهان خودرو و علف‌های هرز یکی از مهم‌ترین عوامل کاهنده کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی به شمار می‌روند و کشاورزان سالانه هزینه زیادی را برای کنترل این گیاهان می‌پردازند. اما بااین‌وجود می‌توان به این گیاهان به‌عنوان یک منبع غنی از سلولز نگاه کرد. در پژوهش حاضر ما موفق به ارائه روشی ساده و ارزان شدیم که می‌توان به کمک آن سلولز را از گیاهان خودرو و علف‌های هرز استخراج کرد.
وی ادامه داد: درواقع ما در این تحقیق با ارائه راهکاری آسان، ارزان و سریع برای تولید گسترده سلولز، از یک سو علف‌های هرز و گیاهان خودرو را به یک گیاه مفید تبدیل کرده‌ایم و از سوی دیگر گامی در جهت جلوگیری از قطع گسترده درختان برداشته‌ایم. همچنین تولید انبوه سلولز می‌تواند موجب ترغیب صنایع در جایگزینی پلیمرهای پایه نفتی شود.
عضو هیات علمی دانشگاه جیرفت افزود: سلولز امروزه در فناوری نانو کاربردهای بسیاری یافته است. از جمله در کپسوله کردن نانودارو‌ها برای دارورسانی هدفمند بافت‌های سرطانی و همچنین ریزپوشانی ترکیبات مفید خوراکی جهت تولید محصولات غذایی فراسودمند. همچنین الیاف سلولز را می‌توان در سامانه‌های تصفیه آب پایه غشایی به کار گرفت. از کاربردهای دیگر آن می‌توان به تولید نانوکاتالیست‌ها جهت تسریع انواع واکنش‌ها در صنایع مختلف نیز اشاره کرد.
نعیمی در خصوص مراحل سنتز، مشخصه یابی و استفاده از کاتالیست ناهمگن سنتز شده در طرح حاضر گفت: در طرح حاضر ابتدا سلولز از یک نوع گیاه خودروی شایع در مناطق شهرستان جیرفت استان کرمان با استفاده از یک روش سبز، ارزان و سریع استخراج شد. سپس ذرات آهن بر روی بستر سلولزی تثبیت شده و یک میکروکامپوزیت کاتالیستی سنتز شد.
پس از فرایند سنتز، ساختار، مورفولوژی و پایداری حرارتی کاتالیست سنتز شده به کمک روش‌های مختلف مشخصه یابی و میکروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، کارایی کاتالیست سنتز شده در تسریع فرایند اکسیداسیون سنجیده شده و در نهایت از بیوکاتالیست سنتز شده جهت سنتز مستقیم نانوذرات اکسید آهن استفاده شد. بدین منظور بیوکاتالیست مذکور در دمای 650 درجه به مدت سه ساعت نگه داشته شد.
بر اساس نتایج به‌دست‌آمده بیوکاتالیست سنتز شده از عمر بالایی برخوردار بوده و می‌توان آن را شش بار پیاپی مورد استفاده قرار داد.
دکتر آتنا نعیمی – عضو هیات علمی دانشگاه جیرفت، دکتر اصغر امیری- عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور واحد کرج و الهام تاجیک- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه در انجام این طرح همکاری داشته‌اند. نتایج این کار در مجله Cellulose با ضریب تأثیر 3.417 (جلد 25، شماره 2، سال 2017، صفحات 915 تا 923) منتشر شده است.