تعقيم المياه العادمة من الميكروبات باستخدام اكسيد النحاس المُصَنَّع بحجم النانو والمغلف بالمذيب السطحي

حبيبات النانو يمكن ان تعرف بانها تجمع صغير لذرات عنصر ما، بحيث يشكل مجموع هذه الذرات جزيء يقل حجمه عن 100 نانو متر. تتميز هذه الجزيئات بانها تملك خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة عن الخصائص التي تملكها في حال كانت جزيئات كبيرة، وذلك بسبب الزيادة الكبيرة في مساحة سطحها بالمقارنة مع مساحة سطح الجزيئات الكبيرة. من العناصر المشهورة في هذا المجال هي الفضة والذهب واكسيد الزنك وكذلك اكسيد النحاس. يمكن تحضير جزيئات بحجم النانو من اكسيد النحاس بعدة طرق منها طريقة ترسيب اكسيد النحاس عن طريق اختزالها باستخدام عامل مختزل.هناك العديد من التطبيقات التي يدخل فيها اكسيد النحاس بحجم النانو منها استخدامها في خلايا الوقود والتطبيقات الطبية وكذلك في تعقيم المياه من البكتيريا. في هذه الدراسة تم تحضير اكسيد النحاس بحجم النانو بالشكل العصوي وبثلاثة احجام مختلفة واستخدامها كمضاد لثلاثة انواع من البكتيريا في المياه العادمة، وهذه الانواع هي TC و FC و E. faecalis، وتعتبر هذه الانواع كمؤشر لوجود انواع اخرى من الملوثات في المياه. وقد تم تحضير اكسيد النحاس بحجم النانو بطريقة ترسيب اكسيد النحاس باستخدام عامل مختزل عند دراجات حرارة مختلفة هي 65 و 75 و85 س وكذلك تم تغليف اكسيد النحاس باستخدام مثبت سطحي له خاصية مضادة للبكتيريا. وقد تم تشخيص اكسيد النحاس بحجم النانو لمعرفة حجم الجزيئات وشكلها باختلاف درجة حرارة التحضير وتأثير وجود المثبت على الحجم والشكل، وقد تم هذا التشخيص باستخدام اجهزة SEM و XRD. تم دراسة اثر العديد من المتغيرات على تأثير اكسيد النحاس بحجم النانو على البكتيريا الموجودة في المياه العادمة، وكانت هذه المتغيرات هي حجم جزيئات النانو بوجود وعدم وجود المثبت وتركيز جزيئات النانو ووقت المعالجة وتغيير درجة حموضة المياه العادمة ودرجة حرارتها وكذلك اثر تحريك جزيئات النانو في عينات المياه العادمة على فعاليتها في مكافحة البكتيريا. اظهرت النتائج ان حجم جزيئات النانو المُحَضَّرة كانت تتراوح بين 7 و 12 نانومتر، بحيث كانت العلاقة عكسية مع ارتفاع درجة حرارة التحضير بحيث كانت كلما ازدادت درجة حرارة التحضير كانت جزيئات النانو بحجم اصغر. وكذلك كانت العينات المثبتة اصغر حجما من العينات غير المثبة عند نفس درجات الحرارة. وكذلك فان جميع العينات المُحَضَّرة كانت بالشكل العصوي. اظهرت الدراسة فعالية قوية لاكسيد النحاس بحجم النانو المغلف بالمواد الفعالة سطحيا ضد البكتيريا المستهدفة في المياه العادمة، وكذلك كان هناك تأثير للعديد من المتغيرات على فعالية هذه الجزيئات حيث كانت الفعالية الاقوى للجزيئات ذات الحجم المتوسط للعينات المثبتة (9.9 نانومتر) و العينات غير المثبتة (11.4 نانومتر). وكذلك فان فعالية العينات المثبتة كانت اكبر من العينات غير المثبتة وكان هناك تأثير خفيف لزيادة الوقت وتغيير درجة الحموضة بحيث كانت الفعالية تزيد كلما زاد وقت المعالجة ومع انخفاض درجة الحموضة. وكانت اقوى فعالية للجزيئات المثبتة عند درجة حرارة 25 س بينما كانت 35 س للجزيئات غير المثبة. الفحص على عينات مياه عادمة من خلال تمريره في اكسيد النحاس المثبت اثبتت فعالية تمكن من استخدامها في التطبيقات العملية لتنقية المياه العادمة.