بررسی روش ترکیبی الکتروبیولوژیکی برای تولید نانوذرات سولفید مس از منابع معدنی

شیوه های زیستی تولید نانوذرات فلزی به دلایل فنی، اقتصادی و زیست محیطی، مورد توجه قرار دارد. لیکن، سرعت اندک تولید محصول در این روش ها، کاربرد آن ها را به عنوان جایگزینی مناسب برای سایر روش ها محدود می سازد. بعلاوه، تاکنون تولید زیستی موفقیت آمیز نانوذرات از منابع و پساب های معدنی که حاوی غلظت های پایینی از فلزات مختلف هستند، بعنوان یک منبع ارزان و به صرفه، گزارش نشده است. لذا، هدف از انجام این تحقیق، ارائه راهکاری برای حل این دو مساله اساسی، یعنی افزایش سرعت ساخت نانوذرات و بررسی امکان بهره گیری از منابع معدنی مانند پساب های اسیدی حاصل از فعالیت های معدنی و یا محلول بیولیچینگ بعنوان پیش ماده برای تولید زیستی نانوذرات می باشد. به این منظور، ابتدا نانوذرات سولفید مس از محلول سولفات مس خالص با بکارگیری قارچ فوساریوم اوکسیسپروم تولید و ویژگی های آن با استفاده از آنالیزهای دستگاهی مانند طیف سنجی جرمی، ماورای بنفش و مادون قرمز بسط فوریه، میکروسکوپ الکترونی عبوری و روبشی و پراکنش انرژی اشعه ایکس شناسایی شد. نانوذرات حاصل، دارای ترکیب کوولیتی و از دیدگاه شکل شناسی، کروی و دارای اندازه متوسط nm 3 بوده و توسط هاله هایی از پروتئین به قطر nm 20 پوشیده شده بودند. در ادامه، قابلیت منابع و پساب های معدنی مجتمع مس سرچشمه برای استفاده بعنوان پیش ماده مطالعه و نشان داده شد که نانوذرات حاصل، دارای ترکیب و خواص مشابه محصول سولفات مس خالص بوده و اندازه ای در حدود nm 40-5 داشتند. در نهایت، به منظور افزایش سرعت تولید، فرایند نوین الکتروبیوسنتز نانوذرات معرفی و قارچ مورد استفاده، در مرحله رشد، در معرض جریان الکتریکی مستقیم قرار گرفت. نتایج نهایی، آشکار ساختندکه اعمال جریان الکتریکی باعث کاهش رشد و جلوگیری از تشکیل هیف و در مقابل افزایش مصرف قند و تولید آنزیم شد. همچنین، بدلیل تولید بالای آنزیم توسط سلول های تحت جریان، ثابت شد که تولید آنزیم تنها به قسمت خاصی از هایفا محدود نمی شود. بعلاوه، سرعت تولید نانوذرات توسط سلول های تحت جریان، در مقایسه با حالت طبیعی، سه برابر افزایش یافت. در پایان با توجه به نتایج حاصل، به نظر می رسد که تولید نانوذرات با شیوه زیستی از دید کمّی توانایی رقابت با روش های شیمیایی را نداشته و پژوهش های آتی در این زمینه، باید بر روی کاربردهایی تازه از نانوذرات تولید شده به شیوه زیستی که با قابلیت ها و ویژگی های منحصربفرد آن ها تناسب دارند متمرکز شوند.