كشف باحثون من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا عن أن الأغشية التي تحتوي على مواد نانوية، والمصممة هندسيًا بشكل خاص، تتسم بالفعالية في إزالة مجموعة الملوثات الموجودة في مياه الصرف الناتجة عن الأنشطة الصناعية بسبب خصائصها الماصة والمحفزة التكاملية وخصائص الفصل التي تتمتع بها، حيث توصل الفريق إلى هذه النتائج من خلال دراسة سلطت الضوء على أهمية اختيار الشكل السليم للجسيم النانوي بعناية عند تخليق الأغشية البوليمرية. ونشرت الدراسة في مقال بعنوان "تأثير الأشكال المختلفة لثاني كبريتيد الموليبدينوم على تشكيل وأداء الأغشية المكونة من مركبات نانوية محفزة للامتصاص" في مجلة "نيتشر إن بي جي كليين ووتر"، المتخصصة في موارد الماء النظيف.
وقد قام الفريق البحثي الذي تقوده الدكتورة ليندا زو، أستاذة الهندسة المدنية والبيئية، بتصنيع المركب النانوي تحت مسمى ثاني كبريتيد الموليبدينوم في ثلاث أشكال مختلفة، وهي الأغلفة النانوية والصفائح النانوية والطبقات النانوية، وذلك لإمكانية استخدام هذه الأشكال الثلاثة في التطبيقات الخاصة بمعالجة المياه. وقد أسهمت هذه الأشكال الثلاثة عند دمجها مع أغشية مكونة من أحد البوليمرات الحيوية، والمعروف باسم الشيتوزان، في التخلص على نحو أفضل من الملوثات المعدنية الثقيلة وتقليل مستويات الاتساخ والتعكير في المياه والعمل على تدفقها بشكل أفضل، كما تعزز في نفس الوقت استقرار هيكل الغشاء.
وتعد الدكتورة ليندا المؤلفة الرئيسة للدراسة، بينما تضم قائمة الباحثين الذين شاركوها في تأليف الدراسة دلال إي الموماني وفاطمة أرشاد من قسم هندسة البنية التحتية المدنية والهندسة البيئية ومركز البحوث والابتكار في الغرافين والمواد ثنائية الأبعاد، إضافًة إلى إيناس طه ودلاوير إتش. أنجم من قسم الفيزياء.
وتتميز جسيمات المركب النانوي ثاني كبريتيد الموليبدينوم أيضًا بتأثير تحفيزي، إذ حفزت أنواع من المركبات الكيميائية التفاعلية التي ساعدت في تفكيك والتخلص من الملوثات كالأصباغ والجزيئات العضوية والعوامل المسببة للأمراض في مياه الصرف، ما يبرز إمكانيات هذه الجسيمات كتكنولوجيا تتسم بالكفاءة في مجال الأغشية للتخلص من المواد الخطرة.
ويعد هذا المركب النانوي عضوًا في عائلة المواد ثنائية الأبعاد ومادة نانوية واعدة في تطبيقات معالجة المياه، وذلك لقدرتها على إسراع عملية تحفيز بيروكسيد الهيدروجين للمساعدة في تحلل الملوثات العضوية في الماء. ويمكن لهذا المركب النانوي احتجاز الملوثات المعدنية الثقيلة ثم التخلص منها والاندماج بسهولة في المواد المركبة، وهو ما يعزز كفاءة معالجة مياه الصرف. وتنتشر مياه الصرف الناجمة عن الأنشطة الصناعية كالأنسجة والجلود والنفط ومصافي التكرير والأصباغ والمبيدات الحشرية وصهر المعادن، بمصاحبة تركيبات معقدة للملوثات العضوية والمعادن الثقيلة، وهو ما يقتضي التخلص منها أثناء عملية المعالجة.
وقالت الدكتورة ليندا: "أتاح البحث في جامعة خليفة إمكانيات جديدة لدمج المواد ثنائية الأبعاد المصممة على نحو خاص مع الأغشية البوليمرية لتحسين القدرات المتعلقة بمعالجة الماء، حيث ساهمت هذه التطورات في تقنية النانو على تمكين التحكم الدقيق في حجم وهيكل وخصائص المواد النانوية والأغشية المحفزة للامتصاص والمُعزَّزَة بالمواد النانوية كتلك التي تستخدم أكسيد الغرافين أو ثاني كبريتيد الموليبدينوم. وأظهرت هذه التطورات قدرات مبهرة للمواد النانوية على تخليص الماء من الملوثات المعدنية الثقيلة".
الترجمة:
سيد صالح، أخصائي ترجمة وتعريب