گندے پانی کو صاف کرنے کے لیے ایک پائیدار ، کثیر کام کاج  والی مشین لرننگ، فعال فلٹر ، جسے بائیوڈیگریڈیبل پولیلیکٹک ایسڈ (پی ایل اے) نانوفائبرز کے ساتھ گرین سنتھسائزڈ زنک آکسائڈ (زیڈ این او) نینو پارٹیکلز کو مربوط کرکے تیار کیا گیا ہے ، مشین لرننگ کی مدد سے رنگ آلودہ گندے پانی کو صاف کرنے کے لیے ماحول دوست طریقہ فراہم کر تی ہے ۔

صنعتی سرگرمیوں ، خاص طور پر ٹیکسٹائل کی صنعت سے مستقل نامیاتی رنگوں کا اخراج ایک اہم ماحولیاتی چیلنج پیش کرتا ہے،  کیونکہ یہ مرکبات مستحکم ، زہریلے اور قدرتی تغیر کے خلاف مزاحم ہو سکتے ہیں ۔  یہ تحقیق پائیدار گندے پانی کے علاج کی ٹیکنالوجیز کی ضرورت پر توجہ دیتی ہے ۔

گندے پانی کو صاف کرنے کے موجودہ طریقے، جیسے جذب ، تلچھٹ اور فلاکولیشن آلودگیوں کو الگ کر سکتے ہیں، لیکن ضروری نہیں کہ انہیں تباہ کر دیں ۔  انتہائی مستحکم رنگوں کے لیے حیاتیاتی علاج بھی سست ہو سکتا ہے ۔  فوٹو کیٹالیسس ایک پرکشش متبادل پیش کرتا ہے کیونکہ یہ قابل تجدید توانائی کا استعمال کرتے ہوئے نسبتا ہلکے حالات میں آلودگیوں کو کم کر سکتا ہے ۔

تاہم ، روایتی فوٹو کیٹالیٹک نظام کو کئی چیلنجوں: بہت چھوٹے ذرات کی بازیابی ؛ صاف کئے گئے پانی سے ذرات کی علیحدگی ؛ الیکٹران ہول ریکومبی نیشن ؛ روشنی کی دستیابی پر انحصار  اور مؤثر کیٹلسٹ -آلودہ کنٹیکٹ کی ضرورت  کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔

اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے محکمہ برائے سائنس و ٹیکنالوجی (ڈی ایس ٹی) کے خود مختار ادارے ،انسٹی ٹیوٹ آف نینو سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (آئی این ایس ٹی) موہالی ، کی طرف سے تیار کردہ ایک نئی ٹیکنالوجی نے غیر محفوظ پی ایل اے نینو فائبر کے اندر زیڈ این او (قدرتی ذرائع سے تیار زنک آکسائیڈ) کو متحرک کیا اور روشنی کے ساتھ مکینیکل ایکسائٹیشن متعارف کرایا ۔  مکینیکل کمپنوں نے پیزو الیکٹرک پولرائزیشن پیدا کی ، جس نے فوٹو جنریٹڈ الیکٹران ہول ریکومبی نیشن کو دبا دیا اور رد عمل پر مبنی انواع کی تشکیل کو بڑھایا ۔  یہ تحقیقی کام جریدے ایڈوانسڈ فنکشنل میٹریلز (ولی) میں شائع ہوا تھا ۔

شکل 1: ہلدی پاؤڈر کا استعمال کرتے ہوئے سبز ترکیب شدہ ، انتہائی کرسٹل لائن ZnO نینو پارٹیکلز کی منصوبہ بند مثال ۔

ڈاکٹر اویرو کمار باسو کی لیب نے ہلدی کے نچوڑ کا استعمال کرتے ہوئے ZnO نینو پارٹیکلز کی ترکیب کی ، جہاں قدرتی طور پر پائے جانے والے بائیو ایکٹیو مرکبات، جیسے کرکومین ، فلاوونائڈز اور فینولک مرکبات نقصان دہ ریجینٹس پر مشتمل روایتی ترکیب کے راستوں سے گریز کرتے ہوئے کم کرنے اور مستحکم کرنے والے ایجنٹوں کے طور پر کام کرتے ہیں ۔

الیکٹرو اسپننگ کے ذریعے پی ایل اے-ZnO  نینوفائبرز کی بناوٹ نے ZnO کو آزادانہ طور پر الگ الگ پاؤڈر کے طور پر استعمال کرنے کے بجائے ایک سوراخ دار ، اعلی سطح والے علاقے اور میکانکی طور پر مستحکم جھلی پیدا کی ۔  فوٹوکاٹالیسس اور پیزوکاٹالیسس کے انضمام نے روشنی اور مکینیکل کمپن دونوں کا استعمال کرتے ہوئے آلودگی میں گراوٹ کو فعال کیا ۔

پی ایل اے-ZnO نینوفائبرز نے مشترکہ روشنی اور الٹراسونک حوصلہ افزائی کے تحت 120 منٹ کے اندر 98.6 ٪ MB اور 96.7 ٪ CR decolorization حاصل کیا.  اس نئے مواد نے اینٹی بیکٹیریل سرگرمی کا بھی مظاہرہ کیا ، جس میں ای کولی کی تقریبا 75 فیصد غیر فعالیت اور 6 گھنٹے کے بعد 71 فیصد  ایس اوریس حاصل ہوئی.  مشین لرننگ (ایم ایل) کو تجرباتی مطالعہ کے ساتھ مربوط کیا گیا تھا تاکہ طول موج ، وقت ، اتپریرک کی مقدار ، الٹراسونک فریکوئنسی ، روشنی کی شدت اور رنگ کے ارتکاز جیسے پیرامیٹرز سے ڈائی ڈی کلرائزیشن رویے کی پیش گوئی کی جا سکے ۔

شکل 2: ای-اسپن طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے پی ایل اے-زیڈ این او نینو فائبر کی تیاری کا منصوبہ ۔

تیار کردہ پی ایل اے- ZnO نینوفائبرز کو مستقل نامیاتی رنگوں اور مائکروبیل آلودگیوں پر مشتمل گندے پانی کو صاف کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے ، خاص طور پر وہ جو صاف اور محفوظ پانی کے لیے ٹیکسٹائل اور صنعتی فضلہ سے وابستہ ہیں ۔  انہیں فوٹو کیٹالیٹک اور پیزوکیٹالیٹک ماحولیاتی تدارک کے ساتھ ساتھ اینٹی بیکٹیریل واٹر ٹریٹمنٹ جھلی کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے ۔

اشاعت کا لنک: https://doi.org/10.1002/adfm.77852

*****************

ش ح ۔ م ع ۔ ق ر

UN-No -5095

(ریلیز آئی ڈی: 2322797) وزیٹر کاؤنٹر : 10