سنتز نانوفیلم جاذب بیوکامپوزیتی از نانوذرات نقره ارگانیک غنی شده با اسانس گیاهی به منظور حذف آلاینده های میکروبی و فلزات سنگین

زمینه و هدف: امروزه آلوده شدن اکوسیتم های آبی توسط انواعی از آلاینده های آنتروپوژنیک به یک مشکل و نگرانی زیست محیطی پیش رونده برای سلامت انسان و زیستمندان آبزی بدل شده است. لذا در تحقیق حاضر ساخت و تولید نانوفیلمهای جاذب بیوکامپوزیتی نقره زیست سازگار به منظور حذف آلاینده های میکروبی و یون های فلزات سنگین از منابع آبی هدفگیری شد. روش ها: به منظور سنتز نانوفیلمهای بیوکامپوزیتی طی فرآیند کوپلیمریزاسیون تحت دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد، از یک ماتریکس پلیمری متشکل از آلژینات سدیم، گلیسرول و پلی اتیلن گلیکول و نیز نانوذرات نقره بیوسنتزی (Bio-Ag NPs) در بازه غلظتی (۰۵۴/۰-۵۴/۰ گرم که توسط عصاره آبی جلبک سبز دریایی خلیج فارس (Ulva prolifera)) با میانگین اندازه ذرات برابر با ۱/۱±۴۰/۳ نانومتر فایکوسنتزشده بودند، اسانس گیاه رزماریRosmarinus officinalis  و عسل استفاده شد. صحت فرآیند سنتز نانوفیلمها، توسط آنالیز های تشخیص کیفی FESEM، EDX و FTIR تایید گردیده و در ادامه پتانسیل ضدمیکروبی و یون پالایی این نانوجاذبهای نقره به ترتیب علیه ۴ سویه بیماریزای باکتریایی و قارچی انسانی و ۴ نوع از آلایندهای سمی فلزات سنگین (با غلظت mg/l۲۵) در شرایط pH خنثی ارزیابی شد و شاخص هایی نظیر، راندمان جذب آلاینده های فلزی، تاثیرغلظت نانوذرات فلزی در ساختار جاذب و زمان مواجهه با آلاینده بر جذب و نیز سینتیک جذب برآورد گردید. آزمون ها همگی در سه تکرار انجام شده و تجزیه و تحلیل آماری داده ها نیز مبتنی بر آنالیز واریانس یک طرفه اجرا گردید. یافته ها: فعالیت مهارکنندگی نانوفیلمهای جاذب بیوکامپوزیتی نقره نسبت به پاتوژنهای باکتریهای گرم مثبت/ منفی و نیز قارچی در قیاس با آنتی بیوتیکهای استاندارد آمپی سیلین و نیستاتین بسیار قویتر بود، به نحوی که نانوفیلم های واجد بیشینه غلظت نانونقره بیوسنتزی، قطر هاله عدم رشدی معادل ۶/۰±۳۲ و ۸/۰±۲۷ میلی متر را به ترتیب علیه سویه باکتریایی مقاوم به دارو Staphylococcus aureus و پاتوژن قارچی Candida albicans ثبت نمودند. در زمینه توان یون پالایی این نانوجاذبها نیز، یافته های حاصل ضمن تایید کارایی بسیار موثر آنها در جذب یونهای فلزات سنگین از نمونه های آبی(نظیر ثبت بیشینه ظرفیت تعادلی جذب در حذف یونهای سرب (mg/g ۸۲/۱۰۲) در بالاترین دوز نانوذرات نقره جاذب(۰۵/۰p<))، تاثیر غلظت نانوذرات نقره جاذب بر نرخ جذب آلاینده (Pb> Cr > Cu >Cd) و اثرات زمان مواجهه با آلاینده های فلزی بر جذب (درصد حذف Pb برابر با ۵/۱۰۰% طی ۱۲۰ دقیقه) را تایید نمودند. نتیجه گیری: با توجه به رویکرد ارائه شده در این پژوهش در زمینه سنتز سبز نانوجاذبهای بیوکامپوزیتی پایه نقره در حوزه تصفیه آب و پساب و با عنایت به مزایای زیست سازگاری و زیست تجزیه پذیری و ممانعت از نشت، بازماند و آلاینده زایی ثانویه آنها برای منابع آبی، زمینه فناوری ارائه شده در این تحقیق را می توان واجد پتانسیل بسط به حوزه های صنعتی تولید نانوپلیمرهای جاذب نیز دانست.

کلیدواژه ها:

Adsorbent ، Green macro-algae ، Silver nanoparticles ، Essential oil ، Sodium Alginate ، جاذب ، ماکروجلبک سبز ، نانوذرات نقره ، سدیم آلژینات ، بیوکامپوزیت