علماء صينيون يطورون مادة كربونية لالتقاط الزرنيخ بشكل انتقائي
تتيح التقنية الجديدة أكسدة الزرنيخ ثلاثي التكافؤ السام وتحويله إلى شكل أقل خطورة.
طوّر باحثون في معهد الحماية البيئية التابع لوزارة الزراعة الصينية مادة كربونية مدعّمة بذرات حديد منفردة، تتميز بقدرتها العالية على إزالة الزرنيخ من المياه. ويُعد هذا الابتكار حلًا واعدًا للتغلب على عدد من التحديات المرتبطة بمواد الامتزاز التقليدية القائمة على الحديد.
وبحسب Science and Technology Daily، الشريك الإعلامي لشبكة TV BRICS، فقد اعتمد الباحثون في تطوير المادة الجديدة على تثبيت ذرات الحديد بشكل منفرد على حامل كربوني مسامي غني بالنيتروجين، تم إنتاجه من الكتلة الحيوية. ووفقًا لرئيس فريق البحث سون يو بين، أظهرت المادة كفاءة مرتفعة في إزالة الزرنيخ ثلاثي التكافؤ، حيث وصلت قدرتها إلى 39,833 ملليغرامًا من الزرنيخ لكل غرام واحد من الحديد.
وتعتمد آلية عمل المادة على تفاعل ذرات الحديد مع الأكسجين الجزيئي المذاب في الماء. إذ تقوم الذرات باحتجاز الزرنيخ ثلاثي التكافؤ وتنشيط الأكسجين لتحويله إلى الأكسجين الأحادي، الذي يتولى بدوره أكسدة الزرنيخ وتحويله إلى الحالة خماسية التكافؤ، وهي أقل سمية وأكثر سهولة في الإزالة. وتقوم منظومة التنقية بذلك على مبدأ "الاحتجاز والأكسدة".
وأوضح سون يو بين أن استخدام ذرات الحديد المنفردة يساهم في زيادة كفاءة عملية التنقية وتقليل فقدان المواقع النشطة في المادة. كما أظهرت المادة قدرة على الحفاظ على فعاليتها في الظروف الهيدروكيميائية القاسية وفي مصادر المياه الطبيعية، إلى جانب مقاومتها العالية لتأثير الشوائب الخارجية وإمكانية تجديدها وإعادة استخدامها عدة مرات.
وتوفر نتائج الدراسة إمكانات جديدة للاستفادة من مخلفات الكتلة الحيوية، وتقليل مخاطر تلوث المياه بالزرنيخ، فضلًا عن دعم تطوير مواد متقدمة لاستعادة النظم البيئية المتضررة.