کاربرد پسماند کشاورزی برای حذف آلودگی رنگ‌های شیمیایی
تاریخ انتشار: ۲ مرداد ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۲۶۱۰۰۹۱
پژوهشگران ایرانی با استفاده از بیوپلیمر نشاسته، موفق به تولید نانوکامپوزیت پلیمری زیست‌سازگار و کارآمد به عنوان جاذب‌های گزینش‌پذیر با ظرفیت جذب بسیار برای رنگ‌های شیمیایی کاتیونی شدند.
به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، پژوهشگران بخش فناوری‌نانو پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران با استفاده از بیوپلیمر نشاسته، موفق به تولید نانوکامپوزیت پلیمری زیست‌سازگار و کارآمد به عنوان جاذب‌های گزینش‌پذیر با ظرفیت جذب بسیار برای رنگ‌های شیمیایی کاتیونی شدند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
این طرح پژوهشی در راستای انجام تحقیقات مربوط به پروژه تحقیقاتی سنتز نانوکامپوزیت‌های هیدروژل بر پایه نشاسته که در پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی به انجام رسیده است، می‌باشد. الهه معتمدی مجری این طرح گفت: «در این زمینه، یک طرح تحقیقاتی در سال ۹۶ در پژوهشگاه مصوب شد که طی آن از بیوپلیمر نشاسته به منظور تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری استفاده شده و هدف اصلی طرح، کاربرد این ترکیبات در تهیه فرمولاسیون‌های کود اوره آهسته رهش بوده است. در کنار کاربرد اصلی، فرمولاسیون‌های هیدروژل تهیه شده به عنوان جاذب برای حذف آلودگی رنگ‌های شیمیایی نیز به کارگرفته شدند که نتایج بسیار خوبی در این مورد از خود نشان دادند و منجر به انتشار مقاله حاضر شد.»
معتمدی درباره لزوم انجام این طرح گفت: «در سال‌های اخیر تقاضا برای استفاده از مواد نانوساختار جدید برای تولید نانوجاذب‌های مؤثر بسیار افزایش یافته است. در مقاله حاضر، تهیه یک نانوکامپوزیت پلیمری زیست‌سازگار و کارآمد جهت تهیه نانو جاذب‌های گزینش‌پذیر با ظرفیت جذب بسیار بالا گزارش شده است.
در این ترکیب، نشاسته به عنوان پایه پلیمر اصلی برای تولید نانوجاذب و نانوکریستال‌های سلولزی به عنوان تقویت‌کننده فاز پلیمری استفاده شده‌اند. در ابتدا نانوکریستال‌های سلولز با استفاده از ضایعات کشاورزی، (تفاله چغندر قند) و به روش هیدرولیز اسیدی سنتز شده‌اند و سپس نانوذرات مگنتیت (Fe ۳ O ۴) بر روی این نانوالیاف سلولزی بارگذاری شده‌اند. در نهایت نشاسته و منومر‌های اکریلیک در حضور نانوفیلر سلولزی و طی یک واکنش تک‌مرحله‌ای پلیمریزاسیون رادیکالی به نانوکامپوزیت هیدروژل تبدیل می‌شوند.
کارایی این ترکیب به عنوان یک نانوجاذب کارآمد و سازگار با محیط زیست برای حذف انتخابی رنگ‌های کاتیونی با ظرفیت و گزینش‌پذیری بالا اثبات شده است. حضور نانوکریستال‌های سلولزی به عنوان نانوفیلر و کراس-لینکر فیزیکی در ماتریس هیدروژل منجر به بهبود حساسیت به نمک‌ها در پلیمر شده و موجب افزایش خواص حرارتی و مغناطیسی هیدروژل می‌شود.
همچنین سطح این نانوذرات دارای بار منفی است که همراه با سایر گروه‌های عاملی زنجیره پلیمری نظیر کربوکسیلات و سولفونات، این ترکیب را به یک نانوجاذب عالی و انتخابی برای حذف رنگ‌های کاتیونی از آب تبدیل کرده‌اند. ظرفیت جذب عالی (mg/g ۲۵۰۰ برای رنگ کریستال ویولت، و mg/g ۱۴۲۸ برای رنگ متیلن بلو) همراه با قابلیت استفاده مجدد و گزینش‌پذیری بالا از مزایای اصلی این نانوکامپوزیت هیدروژل به‌حساب می‌آیند. علاوه بر این، فرآیند تهیه این نانوجاذب، بر پایه شیمی سبز و استفاده از پسماندهای کشاورزی برای تولید نانومواد ارزشمند بوده است.»
وی در ادامه گفت: «امروزه، استفاده گسترده از رنگ‌های شیمیایی در صنایع مختلف از جمله منسوجات، مواد غذایی، کاغذسازی، مواد آرایشی، چرم و داروسازی و ورود پساب این کارخانجات به رودخانه‌ها موجب آلودگی منابع آبی به رنگ‌های سنتزی شده و این مسئله به یک مشکل جدی زیست‌محیطی تبدیل شده است. از آنجا که اکثر رنگ‌ها از ثبات شیمیایی قابل‌توجهی برخوردارند و در برابر تخریب میکروبی و نوری پایدار هستند، حذف آنها از آب به سادگی توسط روش‌های متداول تصفیه آب امکان‌پذیر نیست.
علاوه بر این، رنگ‌های شیمیایی حتی در دوز‌های اندکی از تماس بر روی موجودات زنده اثرات خطرناکی داشته و سمی و سرطان‌زا هستند. بنابراین، توسعه تکنیک‌های نوآورانه برای حذف مؤثر رنگ از آب به عنوان یک اولویت جدی جامعه مورد توجه محققان واقع شده است و در همین راستا طرح حاضر به طراحی، سنتز و کاربرد یک نانوجاذب جدید و کارآمد برای حل معضل پساب آلوده به رنگ‌های شیمیایی پرداخته است.»
مجری این طرح معتقد است این محصول قابلیت تولید مقرون به‌صرفه در مقیاس بالا را خواهد داشت، به دلیل اینکه پایه پلیمر آن از جنس بیوپلیمر نشاسته است که یک پلیمر در دسترس و ارزان قیمت است و همچنین نانوذرات تقویت‌کننده آن از جنس نانوسلولز هستند که از ضایعات کشاورزی سنتز می‌شوند و اینکه فرآیند سنتز نیاز به تجهیزات خاص نداشته و قابل تولید در مقادیر صنعتی است.
نمونه حقیقی پساب حاصل از کارخانه نساجی در شهر سمنان مورد ارزیابی قرار گرفته و نانوجاذب برای نمونه پساب حقیقی با کارایی بالا موفق به حذف رنگ شده است.
استادیار پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران درباره ویژگی‌های نوآورانه این پژوهش که با استفاده از فناوری نانو به آن دست یافته‌اند گفت: «نانوکریستال‌های سلولز مغناطیسی می‌توانند مانند یک عامل اتصال عرضی فیزیکی در ماتریس هیدروژل عمل کنند که از یک سو موجب تقویت فاز پلیمری و بهبود خواص جذب و پایداری حرارتی جاذب شده و از سوی دیگر به دلیل خواص مغناطیسی امکان جداسازی آسان نانوجاذب از محیط واکنش و بازیابی و استفاده مجدد آن‌را فراهم آورند. محصول سنتزشده در این تحقیق یک ترکیب کاملاً جدید بوده و همچنین میزان ظرفیت حذف رنگ آن برای دو رنگ مدل مورداستفاده نسبت به سایر مقالات گزارش‌شده تاکنون بسیار بالاتر بوده است.»
وی گفت: «کاهش هزینه در تولید نانوجاذب، تبدیل ضایعات کشاورزی به نانومواد با ارزش و کارایی بالا، افزایش ظرفیت جذب در حذف رنگ و همچنین حذف رنگ‌های کاتیونی به‌صورت گزینشی از نتایج مهم و کلیدی این طرح تحقیقاتی بوده است.»
الهه معتمدی، استادیار بخش نانوتکنولوژی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران به عنوان مجری پروژه و نویسنده مسئول این مقاله با همکاری پریسا محرمی فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد از گروه مهندسی علوم خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران موفق به چاپ این طرح پژوهشی در مجله BIORESOURCE TECHNOLOGY با ضریب تأثیر ۷٫۵۳۹ با عنوان Application of cellulose nanocrystals prepared from agricultural wastes for synthesis of starch-based hydrogel nanocomposites: Efficient and selective شدند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: فناوری نانو رنگ های نانویی نشاسته کشاورزی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی رنگ های شیمیایی گزینش پذیر ظرفیت جذب برای رنگ برای حذف حذف رنگ رنگ ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۲۶۱۰۰۹۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
پانوپتیکون و کاربرد آن در شهرسازی مدرن چیست؟
پانوپتیکون (سراسربین) نوعی معماری است که در ابتدا برای طراحی زندان‌ها و با هدف بهبود رفتار زندانیان با تفکر «همیشه تحت‌نظر بودن» معرفی شد. این رویکرد امروزه در قالب نظارت بر جوامع برای بهبود امنیت و سلامت، همچنین افزایش شفافیت عملکرد مقامات مورد استفاده قرار دارد.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، پانوپتیکون، نوعی معماری زندان محسوب می‌شود که در طول زمان تحت ایده‌ها و استفاده‌های جدید از مفهوم پیشگیری از خطاهای انسانی تکامل پیدا کرده است. این معماری در اصل روشی برای ایجاد ساختمان‌هایی است که به افراد داخل این حس را می‌دهد که قابل مشاهده هستند، بدون اینکه چگونگی آن را بدانند. پانوپتیکون نوعی ساختار زندان است که قدمت آن به قرن هجدهم بازمی‌گردد و در آن نگهبانان امنیتی زندانیان را از یک برج مرکزی تحت نظر قرار می‌دادند، بدون اینکه زندانیان بدانند این عمل چگونه انجام می‌گیرد.
تئوری پانوپتیکون معتقد است که افراد زمانی می‌توانند کنترل شوند که خود را تحت نظارت دائمی می‌بینند، حتی اگر کسی نظاره‌گر نباشد. این تئوری از تأثیر تحت نظر قرار داشتن توسط یک برج نگهبانی مرکزی در یک زندان ناشی شده است که همه زندانیان حتی در صورت حضور نداشتن نگهبان با دیده نشدن وی، می‌توانند آن را ببینند. از آنجا که زندانیان برج را می‌بینند، به این فرض که تحت نظر هستند بهترین رفتار خود را دارند. قلب واقعی ایده پانوپتیکون این است که فعالیت‌های خاصی وجود دارد که با نظارت، بهتر انجام می‌شوند.
تاریخچه و استفاده از پانوپتیکونپانوپتیکون در اصل ایده ساموئل بنتام برای کارخانه‌های قرن هجدهم بود، اما برادرش جرمی بنتام پتانسیل آن را برای ساخت زندان درک کرد و به این ترتیب ده‌ها زندان با استفاده از این مفهوم ساخته شد. این معماری برای قرن‌ها به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت، زیرا امکان نظارت بر تعداد قابل‌توجهی از زندانیان را با حداقل تعداد نگهبان فراهم می‌کرد. هدف از این طرح ایجاد احساس حضور «دانایی» نامرئی بود که جوامع انضباطی آن را پذیرفتند.
این مفهوم فیلسوف میشل فوکو را در سال ۱۹۷۵ مجذوب خود کرد، زیرا پانوپتیکون زندانیان را مجبور می‌کرد بهتر رفتار کنند و به کمک آن «تحمیل هر رفتاری بر هر کثرت انسانی» آسان بود. به عبارت دیگر القای یک رفتار از طریق فرم بنا امکان‌پذیر بود.
وی پانوپتیکون را به‌عنوان راهی برای نشان دادن تمایل جوامع انضباطی برای تحت تاثیر قرار دادن شهروندان خود استفاده کرد، زیرا همان‌طور که زندانی از ترس مجازات، رفتار خود را کنترل می‌کند، شهروندان نیز از ترس جریمه درست رفتار خواهند کرد.
پانوپتیکون در دنیای دیزنیپارک موضوعی دنیای دیزنی در آمریکا نمونه‌ای از بهره‌گیری شرکت‌های مدرن از معماری پلیسی پانوپتیکون و توسعه این رشته شهرسازی بود، با این حال مفهوم آن از نگهبانانی که به‌زور زندانیان را ملزم به درست رفتار کردن می‌کنند، به نگهبانانی تغییر کرد که مراجعه‌کنندگان را به هیچ اقدامی مجبور نمی‌کنند، اما از درگیری یا استفاده نادرست از فضا جلوگیری به عمل می‌آورند. این مفهوم امروزه در شهرهای سراسر جهان استفاده می‌شود که افسران مجری قانون با پای پیاده یا دوچرخه به گشت‌زنی در شهرها می‌پردازند و حضور صرف آنها منطقه را امن‌تر می‌کند. دادن این فرصت برای اطلاع‌رسانی شهروندان به مقامات از تخلف شخص دیگری نیز مؤثر است.
طراحی پانوپتیکون در سال ۲۰۲۰ برای کنترل همه‌گیری کووید -۱۹ نیز مورد استفاده قرار گرفت. پلیس یکی از نقش‌های کلیدی همه سیستم‌های بهداشت عمومی است و در طول همه‌گیری ویروس کرونا از طریق دستگاه‌هایی مانند نظارت دیجیتال، سازمان‌های مجری قانون و حتی پلیس غیررسمی از میان ساکنان جوامع به کنترل بیماری پرداخت.
پلیس غیررسمی در اصل نوعی پانوپتیکون محسوب می‌شود که مفهوم آن در سال ۱۹۶۱ با انتشار کتاب «مرگ و زندگی شهرهای بزرگ آمریکا» گسترش پیدا کرد که بر اهمیت پلیس غیررسمی در خیابان‌ها، پیاده‌روها و پارک‌ها، همچنین بر رابطه مثبت بین این نوع پلیس و امنیت شهری تأکید می‌کرد.
در یکی از مثال‌های واقعی کتاب، مردی در تلاش بود تا کودکی را از خیابان برباید که جمعیت کوچکی متشکل از ساکنان و صاحبان فروشگاه‌های آن منطقه مانع او شدند. اما لحظاتی بعد معلوم شد که این مرد پدر او بوده است، اما این نوع پلیس غیررسمی از آدم‌ربایی احتمالی جلوگیری کرد. در این نمونه، در واقع مجموع انسان‌ها و محیط طراحی‌شده پارک، یک فظای نظارتی غیر معمول را فراهم آورد که مانع از بروز یک جرم شد. فضای باز و محیط خانواده‌دوست پارک که فقط برای حضور کودکان و والدین طراحی شده بود و نه برای حضور افراد بی‌هدف، همگی به ساختار ضددزدی کمک کرد.
فضای خانواده‌دوست، منظور ترکیب وسایل بازی و میز وصندلی‌های چندنفری برای حضور والدین بود. گاهش زمین‌های بازی فقط شامل سرسره و تاب و سایر وسایل بازی می‌شود و والدین باید تنها نظاره‌گر کودکان باشند، در این شرایط ممکن است در اثر یک غفلت اتفاق ناخوشایندی رخ دهد. در بعضی از پارک‌ها نیز زمین بازی کودکان در کنار فضاهای باز بی‌سروته قرار گرفته که ممکن است پتانسیل حضور افراد متجاوز را به راحتی فراهم بیاورد و به همین دلیل نوع ساختار یک پارک که حالت نظارتی داشته باشد، به‌راحتی می‌تواند مانع از وقوع جرم باشد.
پانوپتیکون در عصر نظارت دیجیتالپانوپتیکون به‌عنوان یک اثر معماری به یک نگهبان اجازه می‌دهد تا ساکنان را بدون اینکه ساکنان بدانند تحت نظر هستند یا نه مشاهده کند و در نیمه دوم قرن بیستم به‌عنوان راهی برای ردیابی گرایش‌های نظارتی جوامع انضباطی مطرح شد. ساختار اصلی این معماری یک برج مرکزی بود که توسط چندین سلول احاطه شده است. این برج دیده‌بانی از بسیاری جهات الگویی برای دوربین‌هایی است که به ساختمان‌ها متصل شده‌اند؛ دستگاه‌هایی که از روی عمد قابل مشاهده هستند و چشمان نظارت‌گر انسان‌ها را از دید پنهان می‌کنند. این نظارت امروزه در سطحی وسیع و در قالب اینترنت اشیا نیز صورت می‌گیرد.
بخش زیادی از زندگی بشر امروز در دنیای آنلاین می‌گذرد که در آن داده‌های زیادی بدون مالکیت فیزیکی و احساس صریح قرار گرفتن در معرض دید، به اشتراک گذاشته می‌شود. با این حال داده‌ها نه‌تنها توسط دولت‌ها، بلکه توسط شرکت‌هایی تحت‌نظارت هستند که مبالغ هنگفتی روی آنها سرمایه‌گذاری می‌کنند.
اتصال متقابل بین اشیا در خانه‌ها، اتومبیل‌ها و شهرها که عموماً به آن اینترنت اشیا گفته می‌شود، نظارت دیجیتال را به‌طور اساسی تغییر خواهد داد. در اصل ممکن است یک برج مرکزی وجود نداشته باشد، اما حسگرهای ارتباطی در نزدیک‌ترین اشیا به بشر وجود خواهد داشت. با ظهور سیستم‌های شبکه‌ای گسترده‌تر، همه چیز از ماشین لباسشویی گرفته تا اسباب‌بازی‌ها به‌زودی قادر به برقراری ارتباط خواهند بود و حجم وسیعی از داده‌ها را در زندگی ایجاد می‌کنند و این سیستم‌های نظارتی مرکزی هستند که باید در نقش پانوپتیکون امنیت تبادل اطلاعات را تامین کنند.
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند