وبلاگ شیمی - زندگی - سلامت wellcome to my weblog

پژوهشگران استرالیایی موفق شدند جاذب جدیدی برای زدایش مواد رادیواکتیو از آب ارائه کنند. در این جاذب از نانوالیاف و نانولوله‌های تایتانات استفاده شده است. مزیت این جاذب، کارایی بالای آن است.

یکی از محققان دانشگاه کوئینزلند می‌گوید در سال 2008 ما مقاله‌ای منتشر کردیم که در آن از نانوالیاف تایتانات به‌عنوان جاذب برای زدودن یون‌های رادیواکتیو از آب استفاده کردیم. اخیرا این تیم تحقیقاتی موفق شده است از نانولوله‌ها و نانوالیاف تایتانات برای زدودن مواد رادیواکتیو سزیوم و ید از آب استفاده کنند. این مواد محصول همجوشی اورانیوم بوده و می‌تواند در صورت بروز حادثه‌ای نظیر انفجار فوکوشیما، به‌راحتی در آب حل شود. چنین حادثه موجب آلودگی آب‌های زیر زمین و تاثیر منفی روی زنجیره غذایی شود.

مواد طبیعی معدنی نظیر خاک‌های رس و زئولیت‌ها م‌یتوانند با تبادل یون این مواد رادیواکتیوی را از آب بزدایند. اما این ترکیبات مبادله‌گر یونی معدنی- مانند میکاهای سنتز شده، فسفات زیرکونیوم- قدرت انتخابگری بسیار پایینی دارند. کاتیون‌های رادیواکتیو ترجیحا با یون‌های سدیم و پروتون‌ها در این مواد مبادله می‌شوند. پس از مدتی استفاده از این مبادله کننده‌ها، یون‌ها درون آنها افزایش می یابد و وقتی که سطح تجمع آنها به‌حد مشخصی رسید مبادله کننده اشباع شده و سخت می‌شوند. با این کار می‌توان کاتیون‌های رادیواکتیو گیرافتاده را با ایمنی بالایی حمل و نقل کرد.

در این پروژه جدید، محققان با استفاده از نانوالیاف و نانولوله‌های تایتانات، یون‌های رادیواکتیو را به‌دام می‌اندازند. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوانCapture of Radioactive Cesium and Iodide Ions from Water by Using Titanate Nanofibers and Nanotubes در نشریه Angewandte Chemie International Edition به چاپ رسیده است. مزیت این روش کارایی بالا آن است که این نیز به‌دلیل خواص ساختاری و شیمیایی ویژه جاذب است.

در ساختار این جاذب، یون‌های سدیم وجود دارد که می‌تواند با یون‌های رادیواکتیو سزیوم مبادله شود. تبادل سریع یون‌ها موجب می‌شود که ساختار جاذب به سرعت تغییر کرده و یون‌های سزیوم درون آن گیر کنند. دلیل این امر وجود لایه‌های دارای بار منفی در ساختار لوله و الیاف درون جاذب است، این موضوع موجب می‌شود لایه‌های نرم به‌راحتی یون‌ها را گیرانداخته و تغییر ساختار آغاز شود.

برای به‌دام اندازی یون‌های ید نیز محققان نانوبلورهای اکسید نقره را در سطح خارجی نانوالیاف و نانولوله‌های تیتانات قرار دادند. این ساختارها قادرند تا یون‌های ید را گیر انداخته و در نهایت یدین نقره روی الیاف و نانولوله نشست کند.

این جاذب را می‌توان از دی اکسید تیتانیوم با قیمت بسیار پایین تهیه کرد.

http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=22950.php