به گزارش نیوزتل محققان کشور با استفاده از نانو ذرات نقره به ساخت نانو حسگرهایی دست پیدا کردند که باحساسیت و قدرت انتخابی بالا قادر به شناسایی یون های فلزی سرب و جیوه در آب شهری و پساب های صنعتی است.

به گزارش نیوزتل به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، امیرمصطفی امیرجانی دانش آموخته مقطع دکتری دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت سنسورهای پلاسمونیک بر پایه نانوذرات نقره برای شناسایی یون های سرب و جیوه در محلول های آبی» آلودگی های زیست محیطی را یکی از نتایج صنعتی شدن جوامع و پیشرفت زندگی در کشورهای درحال توسعه دانست و اضافه کرد: پساب های صنایع متالورژیکی و شیمیایی همانند ورق کاری فلزات، باتری سازی و تولید شیشه و سرامیک از مهمترین عوامل ورود سرب به محیط زیست به خصوص آب هستند علاوه بر آن جیوه از راه پساب های معدن کاری و زباله های بیمارستانی و همینطور در فرایندهای تولید فلزات و سیمان وارد محیط زیست می شوند.
وی با اشاره به لزوم عرضه راهکاری برای شناسایی دقیق و سریع مقادیر بسیار اندک از یون های فلزی در منابع آبی، اظهار نمود: موفق شدیم نانوحسگرهای پلاسمونیک را بسازیم؛ با استفاده از این نانو سنسور موفق شدیم مقادیر بسیار اندک از یون های فلزی سنگین مانند جیوه و سرب را در محلول های آبی شناسایی نماییم.
به گفته این محقق، این شناسایی می تواند در محل و بسیار سریع انجام گیرد و در صورتیکه به صورت معمول باید از پساب های صنایع نمونه تهیه و به آزمایشگاه ارسال شود و تا عرضه نتایج منتظر ماند.
وی با اشاره به نحوه دستیابی به ساخت نانو سنسور، اظهار نمود: برای این منظور ابتدا نانو ذرات نقره در اندازه و شکل مشخص سنتز شدند و برای این کار از نانو ذرات مثلثی شکل نقره استفاده شد که به واسطه هندسه خاص خود، برهمکنش منحصر به فردی با نور ایجاد خواهند کرد.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به اینکه با عامل دار کردن نانو ذرات توسط لیگاندهای شیمیایی مانند «ال-تایروزین» بعنوان یک آمینواسید، پاسخ انتخابی نانوساختار به یون مورد نظر ایجاد می شود، افزود: در حضور یون مورد نظر، مشخصات پلاسمونیک نانو ذرات عامل دار شده گرفتار تغییراتی می شود که به کمک این تغییرات میزان دقیق یون قابل شناسایی است.
وی افزود: با عامل دار کردن نانو ذرات توسط لیگاندهای شیمیایی، برهمکنش یون فلزی مورد نظر با این نانوحسگر، انتخابی خواهد بود به نحوی که در حضور سایر یون های فلزی هم نانوحسگر می تواند با دقت زیاد یون های هدف را شناسایی کند.
امیرجانی شناسایی یون های سنگین فلزی در پساب های صنعتی برای سنجش میزان آلودگی را از کاربردهای این نانو سنسور ذکر کرد و اضافه کرد: همینطور دانش مربوط به کنترل سینتیک و ترمودینامیک سنتز نانوذرات می تواند در سایر پژوهش های در رابطه با این حوزه مورد استفاده قرار گیرد.
وی چاپ ۶ مقاله ISI در ژورنال های Talanta، Sensors and Actuators B: Chemical و Nanotechnology را از دیگر دستاوردهای این مطالعات عنوان نمود و خاطرنشان کرد: در ادامه این مطالعات می توان با تثبیت نانوساختارها بر روی یک زیر لایه، کاربرد این گونه سنسورهای پلاسمونیک را افزایش داد که اقداماتی در همین راستا در دستور کار قرار دارد.
وی با تاکید بر اینکه نانو سنسور سرب تولید شده در این پژوهش قادر هستند یون سرب را با حد تشخیص یک نانو مولار در محلول های آبی شناسایی کند، اظهار نمود: مطابق استانداردهای بین المللی میزان سرب در آب شرب شهرها باید کمتر از ۷۲ نانو مولار باشد و با عنایت به حد تشخیص یک نانو مولار این نانوحسگر، می توان با استفاده از آن از حد سلامت آب شهری آگاه شد.
این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: علاوه بر آن نانو سنسور مربوط به شناسایی یون جیوه می تواند این یون را با حد تشخیص ۴ نانومولار شناسایی کند و این در شرایطی است که حد سلامت این یون در آب شهری کمتر از ۱۰ نانو مولار تعیین شده است. میزان حد تشخیص هر دو نانوحسگر تولید شده نشان دهنده کاربردی بودن این حسگرها برای شناسایی دقیق و سریع یون های سرب و جیوه در محلول های آبی است.
وی با اشاره به اینکه خواص پلاسمونیک در دودهه گذشته بسیار مورد توجه محققان قرارگرفته و سنسورهای پلاسمونیک بعنوان یکی از شاخه های این علم مورد توجه محققان دنیا قرار داشته است، اظهار داشت: تا به امروز سنسورهای پلاسمونیک گوناگونی برای شناسایی آنالیت های مختلف همچون یون های فلزی مخنلف ساخته شده است و هدف اصلی ما در این پژوهش، کاهش حد تشخیص نانوحسگرهای پلاسمونیک برای شناسایی یون های سرب و جیوه بوده است.
این طرح با هدایت و راهنمایی دکتر حق شناس فتمه سری استادیار و عضو هیأت علمی صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.