به گزارش ایسنا، سلولز فراوان‌ترین پلیمر طبیعی است که به دلیل خواص منحصربه‌ فرد 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 که با توجه به بحران‌های زیست‌محیطی و قطع بی‌رویه درختان به‌عنوان منابعی تجدیدناپذیر، امروزه محققان به دنبال یک منبع جایگزین برای استخراج به‌صرفه‌تر و ارزان‌تر سلولز هستند.

در این راستا پژوهشگران دانشگاه جیرفت با همکاری دانشگاه پیام نور موفق به استخراج سلولز از علف هرز شده و ازآن‌ جهت سنتز یک کاتالیست پرکاربرد بهره بردند.

دکتر آتنا نعیمی، عضو هیات علمی دانشگاه جیرفت و از محققان این طرح با اشاره به تحمیل زیان‌های هنگفت علف‌های هرز به کشاورزان، 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 و این در حالی است که این گیاهان منبع غنی از سلولز هستند.

وی با بیان اینکه در این پژوهش موفق به ارائه روشی ساده و ارزان برای استخراج سلولز از گیاهان خودرو و علف‌های هرز شدیم، ادامه داد: در واقع 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 کردیم و از سوی دیگر گامی در جهت جلوگیری از قطع گسترده درختان برداشتیم.

به گفته این محقق، تولید انبوه سلولز می‌تواند موجب ترغیب صنایع در جایگزینی پلیمرهای پایه نفتی شود.

عضو هیات علمی دانشگاه جیرفت با بیان این که سلولز امروزه در فناوری نانو کاربردهای بسیاری یافته است، یادآور شد: این مواد در کپسوله کردن نانوداروها برای دارورسانی هدفمند به بافت‌های سرطانی و همچنین ریزپوشانی ترکیبات مفید خوراکی جهت تولید محصولات غذایی فراسودمند کاربرد دارد.

نعیمی اضافه کرد: 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.

وی در خصوص مراحل سنتز، مشخصه‌یابی 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.

این محقق اظهار کرد: پس از فرایند سنتز، ساختار، مورفولوژی و پایداری حرارتی کاتالیست سنتز شده به کمک روش‌های مختلف مشخصه‌یابی  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. برای این منظور بیوکاتالیست مذکور در دمای 650 درجه به مدت سه ساعت نگه داشته شد.

وی خاطر نشان کرد: بر اساس نتایج به‌دست‌آمده بیوکاتالیست سنتز شده از عمر بالایی برخوردار است و می‌توان آن را 6 بار پیاپی مورد استفاده قرار داد.

به گفته وی، ماده سنتز شده از سلولز استخراجی برای تولید نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن نیز مورد استفاده قرار گرفته است. استخراج سلولز از گیاهان خودرو در مقیاس صنعتی می‌تواند موجب صرفه‌جویی 70 درصدی در قطع درختان شود.

این پژوهش از سوی 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 اجرایی و نتایج آن در مجله Cellulose با ضریب تأثیر 3.417 منتشر شده است.

انتهای پیام