ارائه راهکاری برای تصفیه آنتی بیوتیک آموکسی سیلین از آب

محققان دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ارائه راهکاری برای تصفیه آموکسی سیلین از آب شد. به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری فارس به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سمیه سهرابی شاهسواری دانش آموخته دکترای  دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «سنتز بیوفوتوکاتالیست نانوساختار Ti/TiO2/ZnO/GOx در یک سیستم میکروفلوئیدیک، مشخصه یابی و ارزیابی آن به منظور تجزیه میکروآلاینده آموکسی سیلین» گفت: در دو دهه گذشته با توسعه داروها و لوازم بهداشتی، شاهد ورود آن ها به اکوسیستم های خاک، آب های سطحی و زیر زمینی  g/L هستیم و نگرانی ها برای دفع پساب حاوی آن ها به محیط  زیست افزایش پیدا کرده است. دانشگاه صنعتی امیرکبیروی گفت: در این پروژه، آموکسی سیلین را انتخاب کردیم زیرا پرتجویز ترین آنتی بیوتیک در شهر تهران است و از نظر خطراحتمالی نسبت به سایر آنتی بیوتیک ها در اولویت قرار دارد. وجود آن در جریان خروجی دو تصفیه خانه در غرب و جنوب تهران تایید شده است. یکی از عواملی که از راندمان روش فوتوکاتالیستی  می کاهد، ترکیب الکترون و حفره است. فرآیند، افزودن ماده اکسیده کننده برای ارتقاء فرآیند امری اجتناب ناپذیر است. محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: در این کار با کوپل کردن آنزیم گلوکز اکسیداز با فوتوکاتالیست، امکان تولید و مصرف درجای هیدروژن پراکسید فراهم شده است. در طراحی راکتور نیز از مزایای سیستم میکروفلوئیدیک در کنترل دقیق دما و نحوی برخورد جریان سیالات در سنتز بیوفوتوکاتالیست مذکور و ارزیابی عملکرد  آن در تجزیه آموکسی سیلین بهره گرفته شد. وی با بیان اینکه استفاده از این روش می تواند روشی اقتصادی و بهینه باشد، گفت: «قابلیت استفاده مجدد از اسید چرب در فرآیند سنتز، از نظر محیط زیستی و اقتصادی »،« کنترل شرایط  دمایی و زمانی سنتز، فویل تیتانیوم نیز همراه با پیش ماده قابلیت هیدرولیز و تبدیل به تیتانیوم دی اکسید» از ویژگی های این پروژه هستند. سهرابی شاهسواری تاکید کرد: این نتیجه با توجه به کمتر بودن قیمت فویل تیتانیوم نسبت به پیش ماده تیتانیوم کلراید حایز اهمیت است و از نتایج این پروژه می توان در صنعت تولید کاتالیست، تصفیه آب و فاضلاب بهره برد، ما در این طرح از تکنولوژی های نانو و میکرو بهره بردیم. نانووی گفت: این طرح ضمن معرفی یک بیوفوتوکاتالیست جدید و چندین راکتور در مقیاس‌های بالک و میکروفلوئیدیک برای تولید آن، تجزیه یک میکروآلاینده ی نوظهور را هدف قرار داده است. در عین توجه به مرز دانشی بودن قسمت های سنتز و طراحی راکتور، آلاینده هدف آموکسی سیلین انتخاب شد که شیوع بالای مصرف آن و شناسایی آن در جریان های خروجی دو تصفیه خانه جنوب و غرب تهران، نشان دهنده واقعی بودن مسئله است. به گفته سهرابی شاهسواری، در بخش هایی از کار،  با هداف حداقل سازی استفاده از مواد شیمیایی، از اسیدهای طبیعی ( با منشأ گیاهی و حیوانی) استفاده شد و قابلیت مخلوط هایی از اسیدهای چرب جهت استفاده مجدد در سنتز نیز از جهات محیط زیستی و اقتصادی حائز اهمیت است. ترکیب آنزیم و فوتوکاتالیست نیز سبب حذف هزینه های انتقال، ذخیره سازی و عدم جذب آلودگی های محیطی از دیگر ویژگی های این طرح به شمار می روند. شاهسواری خاطر نشان کرد: یکی دیگر از جنبه های طرح حاضر توجه به امکانات داخلی بود که ابتدا از سیستم های ساده و ارزان شروع و سپس به سمت سیستم های پیشرفته ختم شد. وی با بیان اینکه این طرح نمونه خارجی و داخلی ندارد، گفت: به واسطه این پروژه سنتز بیوفوتوکاتالیست برای اولین بار انجام شد. همچنین، برای اولین بار برای تجزیه آموکسی سیلین مورد بررسی قرار گرفت. طراحی سیستم های میکروفلوئیدیک نیز جدید بود. محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: در این کار مورفولوژی فوتوکاتالیست نانو سیم است که نسبت به سایر موفولوژی های نانومواد  در جلوگیری از ترکیب مجدد الکترون و حفره‌ها و افزایش راندمان فوتوکاتالیست  بهتر است. به واسطه ترکیب کردن آنزیم گلوکز اکسیداز با فوتوکاتالیست، امکان تولید و مصرف درجای هیدروژن پراکسید نیز فراهم شده است که به افزایش راندمان فرآیند کمک می کند. وی خاطر نشان کرد: در این کار، فوتوکاتالیست به صورت تثبیت شده مورد استفاده قرار گرفته است که در مقایسه با حالت نانوذرات معلق که مشکلاتی چون کلوخه شدن و کدورت محلول  دارد و عمق نفوذ نور را محدود می کند ارجحیت دارد.  به علاوه از هدر رفت فوتوکاتالیست جلوگیری می شود و برای جداسازی آن از محلول نیاز به سانتریفیوژ نیست. به صورتشاهسواری با بیان اینکه این طرح را می توانیم در تصفیه پساب بکار  بگیریم، گفت: در سیستم میکروفلوئیدیک امکان کنترل بهتر نحوه برخورد پیش ماده ها و کنترل دما سنتز وجود دارد. چیدمان فضایی سایت‌های فعال زیستی و نوری با دقت بیشتری انجام می گیرد.   از دستاوردهای علمی این پایان نامه می توان به ۳ مقالهisi  و چند طرح پژوهشی با حمایت بنیادملی نخبگان، پژوهشگاه نیرو، شرکت فاضلاب تهران، صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران اشاره کرد.  گفتنی است، اساتید راهنمای این پروژه مصطفی کشاورز مروجی، داوود ایرانشاهی و  از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده اند. استاد مشاور این پایان نامه افضل کریمی از اعضای هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی ایران بوده است. پایان پیام/