پژوهشگران دانشگاه زابل به منظور استخراج مقادیر کم اورانیوم از محیط‌های آبی، موفق به طراحی و تولید نوعی نانوذرات جاذب شدند که علاوه‌بر توانایی تشخیص غلظت‌های پایین اورانیوم در آب قادر است بالغ بر 94/5 درصد از اورانیوم را از محیط‌های مختلف استخراج کند.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، حضور مواد اورانیومی در آب‌ها و پساب‌های صنعتی یکی از معضلات کشور‌های رو به توسعه است. اهمیت پاکسازی این مواد از منابع آبی روز به روز در حال افزایش است. این مواد در جریان‌های آبی و غیر آبی خروجی از راکتورهای هسته‌ای، به مقدار کم یافت می‌شوند. اما همین مقادیر کم هم می‌تواند بسیار خطرناک باشد. لذا این جریان‌های خروجی باید قبل از دفع تا حد ممکن عاری از هر گونه اورانیوم شوند تا از مضرات زیست‌محیطی آن جلوگیری شود.
به همین منظور، این پژوهشگران از نانوجاذب اکسیدروی/کیتوسان جهت استخراج مقادیر کم اورانیوم از محیط‌های آبی استفاده کردند. همچنین جهت بهینه‌سازی فرایند، عمل مدل‌سازی را به کمک شبکه‌ی عصبی مصنوعی به انجام رساندند.
دکتر مصطفی خواجه، عضو هیات علمی دانشگاه زابل و محقق طرح اظهار کرد: نانوذرات اکسیدروی با توجه به خواص نیمه‌رسانایی خود، می‌توانند به عنوان یک نانوجاذب مؤثر مورد مصرف قرار گیرند. با این حال برای افزایش هر چه بیشتر خواص آن‌ها، می‌توان این نانوذرات را همراه با کیتوسان به صورت هیبریدی استفاده کرد.
وی افزود: در این تحقیقات، حدتشخیص و ضریب تغلیظ، با تعدادی روش دیگر همانند میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، فاز جامد سیلیکاژل و پلیمری که جهت استخراج اورانیوم استفاده شده بود، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که این روش دارای ضریب تغلیظ بسیار بالاتری از روش‌های دیگر بوده و دارای حد تشخیص مناسبی است.
خواجه در این‌باره افزود: در این کار پژوهشی، ابتدا جاذب نانوذرات اکسید روی/کیتوسان به روش رسوب‌گیری تهیه شد. سپس یک محفظه‌ی نگه‌دارنده (cartridge) به‌وسیله‌ی این جاذب پر شد. با عبور محلول حاوی اورانیوم از این محفظه، عمل جذب اورانیوم به وسیله‌ی جاذب صورت گرفت. بعد از جذب، عمل استخراج اورانیوم از جاذب با حلال شوینده‌ی بنزن انجام شد. در نهایت عمل تعیین میزان اورانیوم استخراج شده با دستگاه طیف سنجی ماورای بنفش-مرئی صورت گرفت.
محقق طرح تصریح کرد: بعد از بهینه‌سازی فرآیند، عمل استخراج اورانیوم از نمونه‌های حقیقی (شامل آب‌های مختلف) صورت گرفت که نتایج نشان دهنده‌ی استخراج بالغ بر 94/5 درصد از اورانیوم از محیط آبی است. در کنار حد تشخیص پایین این نانوجاذب‌ها، می‌توان به تغلیظ بسیار بالاتری از روش‌های دیگر ذکر شده در منابع معتبر، اشاره کرد.
به گفته‌ی دانشیار گروه شیمی تجزیه دانشگاه زابل، نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که ضریب تغلیظ برای روش حاضر 125 است. این در حالی است که ضریب تغلیظ برای روش‌های میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، فاز جامد سیلیکاژل و فاز جامد پلیمری به ترتیب برابر با 11، 50 و 108 گزارش شده است.
نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش دکتر مصطفی خواجه، عضو هیات علمی دانشگاه زابل و الهام جهان بین، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد شیمی تجزیه دانشگاه زابل است، در مجله‌ی Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems منتشر شده است.