زرسازان ZARSAZAN 

منطقه علوم پزشکی تهران، آرسنیک به ‌عنوان یکی از معضلات بزرگ در کشورهای جنوب آسیا و شرق آمریکا، از جمله عناصر سمی‌ای است که در صورت وجود در آب آشامیدنی آن را آلوده می‌کند و نوشیدن چنین آبی منجر به بیماری‌های مزمن و مرگ می‌شود.

منشأ آرسنیک سنگ‌هایی غنی از این عنصر در بستر رودخانه‌هاست. در کشورهایی نظیر بنگلادش معضل آلودگی آرسنیک به‌ صورت یک اپیدمی درآمده ‌است، این ماده را می‌توان با کربن فعال یا رسوب بر اکسید آهن از آب زدود، اما این روش در مورد آب‌های جاری قابل اجرا نیست، زیرا ذرات ریز اکسید آهن در مجاورت اتمسفر، اکسید می‌شوند.

برای حل این مشکل، محققان از کامپوزیت کردن اکسید آهن با نانولوله‌های کربنی و اکسید گرافن استفاده کردند. پژوهشگران دانشگاه پوهانگ کامپوزیتی از اکسید آهن و اکسید گرافن احیا شده سنتز کردند که در دمای اتاق دارای خواص سوپر پارامغناطیسی است. این کامپوزیت می‌تواند تا 9/99 درصد آرسنیک را از آب بزداید و غلظت آن را به زیر یک ppb برساند. پس از جذب آرسنیک به‌وسیله‌ كامپوزیت، با استفاده از یک میدان مغناطیسی با قدرت 20 میلی‌تسلا، کامپوزیت در کمتر از یک دقیقه از آب جدا می‌شود.

این کامپوزیت در زدودن آرسنیک و فلزات بسیار سنگین ایده‌آل است. حضور گرافن در میان ذرات اکسید آهن، تعداد سایت‌های جذب‌کننده‌ آرسنیک را افزایش می‌دهد. این کامپوزیت می‌تواند آرسنیک 3 و 5 ظرفیتی را به‌شدت جذب کند، از سوی دیگر اکسید گرافن احیا شده در این کامپوزیت، پایداری اکسید آهن را افزایش می‌دهد، به‌طوری که می‌توان از آن در سیستم‌های آب جاری در طولانی‌ مدت استفاده کرد.

برای تولید این کامپوزیت، ابتدا اکسید گرافن را با روش هامر(تصویر فوق) سنتز کردند، سپس آن را ورقه‌ورقه کرده، درون آب دیسپرس کردند. در گام بعد محلولی حاوی Fecl3 و Fecl2 به آهستگی به آن اضافه شد و پس از آن، برای رسوب آهن دو و سه ظرفیتی و تشکیل نانوذرات اکسید آهن، آمونیاک به محلول اضافه شد. برای احیای اکسید گرافن از هیدرات هیدرازین استفاده شد. محلول تیره‌رنگ فیلتر و پس از شستشو با آب و اتانل در خلأ خشک می‌شود.

این گروه به دنبال روش‌های سنتز گرافن در مقیاس بالا هستند، نتایج این تحقیق در نشریه‌ ACS Nano به چاپ رسیده‌ است.