پایش آلاینده های محیط زیست با ساخت حسگرها و زیستحسگرها و پالایش آنها با بکارگیری نانوجاذبها
یکی از نیازهای مهم و اساسی در ارتباط با کنترل آلاینده های صنایع مختلف، پایش مستمر آلودگی ها است. جمع آوری دادههای مربوط به آلودگی هر منطقه، نوع آلودگی، میزان گسترش آلودگی را نشان داده و در نتیجه آن راهکاری مناسب جهت مقابله با آن تعیین خواهد شد. کنترل مداوم منابع تولید کننده آلودگی، کاری دشوار، پیچیده و زمانبر میباشد اما استفاده از نانو بایوساختارها این امکان را فراهم میکنند که با هزینه کم و در ابعاد گسترده، وضعیت آلودگی مناطق مد نظر را به صورت نقطه به نقطه زیر نظر داشته باشند. به عنوان مثال نانوبایو حسگرها انرژی کمتری مصرف میکنند و میتوانند با ولتاژ کم و بدون نیاز به منبع برق مستقیم برای مدت طولاتی به کار خود ادامه دهند و اطلاعات را به صورت بیسیم ارسال نمایند. از اینرو در این گروه به ساخت حسگر های مورد نیاز در صنعت مانند حسگر گاز سولفید هیدروژن به روش الکتروشیمیایی و حالت جامد پرداخته شده و سعی در بهینه سازی گستره خطی، زمان پاسخ و طول عمر آن شده است. این حسگر با انتخابگری مناسب، پاسخ تا ppm 56 از گاز H2S، رفتار خطی تا ppm 16 و حد تشخیص ppb 310 را نشان داد.
حذف آلودگیهای موجود در طبیعت بزرگترین چالش می باشد. این آلودگی ها شامل آلودگی های ناشی از صنایع مختلف است که در کوتاهمدت و درازمدت اثرات مخربی بر سلامت انسان برجای میگذارد. حذف آلودگیها به دلیل گستره وسیع بسیار دشوار میباشد. از سوی دیگر حذف آلودگی در مبدا و منابع آلودهکننده بسیار بااهمیت است. در بسیاری از کشورها روشهای متعددی برای کاهش آلودگی ناشی از صنایع مختلف انجام شده است. در این گروه توانمندی حذف آلاینده هایی مانند فلزات سنگین، نیترات، هیدروکربنهای نفتی از آب وخاک و حذف سولفید هیدروژن از بیوگاز با استفاده از نانوساختارها وجود دارد.
در این گروه با استفاده از نانوذرات مغناطیسی هیبریدی و پوشش دار، پاکسازی و تصفیه هیدروکربن های مخلوط در آب- نفت انجام و مشاهده شد که کیفیت آب تا بیش از 75% از لحاظ شفافیت ، COD نمونه های مخلوط آب- نفت تا حدود 80% بهبود یافته و هیدروکربن های نفتی کاملاً از مخلوط آب- نفت خذف شدند. این روش یک فرایند نوید بخش موثر برای حذف و جداسازی پسماندهای نفتی و بکارگیری مناسب آن در صنایع نفت و پتروشیمی و همچنین کشاورزی می باشد.
ذرات آهن صفر ظرفیتی با مقیاس نانو nZVI برای تصفیه بیش از 70 نوع آلودگی محیطی خاک، آب و آب زیرزمینی مانند هیدروکربنهای پلی کلردار (آلیفاتیک وآروماتیک)، مواد به شدت سمی مانندCu(II) ،As(V) ،As(III) ، نیتریتها و طیف وسیعی از رنگهای صنعتی سمی بکار می رود. در این گروه نیز از این نانوذرات در تصفیه آب از استفاده شده است.