به گزارش« نبض فناوری» 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 تهیهشده بهعنوان جاذب برای حذف آلودگی رنگهای شیمیایی نیز بهکارگرفته 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 نانوجاذبهای گزینشپذیر با ظرفیت جذب بسیار بالا گزارش شده است. در این ترکیب، نشاسته بهعنوان پایه پلیمر اصلی برای تولید نانوجاذب و نانوکریستالهای سلولزی بهعنوان 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 (Fe۳O۴) 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 بهعنوان 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.»