محققان ایرانی در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به ساخت ابر جاذب نانوکامپوزیتی شده‌اند که می‌تواند بازده فرایند تصفیه آب و پساب صنعتی را افزایش دهد. به گزارش خبرگزاری مهر، محدود بودن منابع آب و گسترش روزافزون واحدهای صنعتی، افزایش تولید فاضلاب‌های صنعتی و آلوده‌شدن منابع آب، یکی از معضلات اجتماعی و اقتصادی […]
محققان ایرانی در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به ساخت ابر جاذب نانوکامپوزیتی شده‌اند که می‌تواند بازده فرایند تصفیه آب و پساب صنعتی را افزایش دهد.
به گزارش خبرگزاری مهر، محدود بودن منابع آب و گسترش روزافزون واحدهای صنعتی، افزایش تولید فاضلاب‌های صنعتی و آلوده‌شدن منابع آب، یکی از معضلات اجتماعی و اقتصادی محسوب می‌شود. فاضلاب حاصل از کارخانه‌ها و مراکز تولیدی همچون صنعت نساجی، کاغذسازی، داروسازی و صنعت چرم‌سازی به علت مصرف انواع مواد شیمیایی و رنگی، روند تصفیه فاضلاب را پیچیده می‌کنند.
ازاین‌رو، بهره‌گیری از روش‌های نوین در حذف مواد شیمیایی همچون رنگ از فاضلاب‌های نساجی و کارخانه‌های تولید رنگ از اهمیت ویژه‌ای در کشورهای در حال توسعه، برخوردار است.
به گفته محمدتقی وردینی، محقق طرح، در این کار تحقیقاتی سعی شده است ابرجاذب‌های نانوکامپوزیتی با پایه طبیعی به‌منظور تصفیه پساب‌های رنگی صنایع مختلف با کارایی بهتر تهیه شود.
وی با اشاره به بهره‌گیری از روش‌های دوست‌دار محیطزیست در حذف آلاینده‌های رنگی در این تحقیق، افزود: ابرجاذب‌های پایه طبیعی از قبیل نشاسته، کیتوسان، کاراگینان و سلولز به دلیل زیست تخریب‌پذیری و سازگاری با محیطزیست از گزینه‌های مناسب در فرایند تصفیه پساب‌های صنعتی هستند.
وی افزود: ازاین‌رو، در این تحقیق، ابرجاذب‌هایی بر پایه پلیمر طبیعی کاراگینان که از جلبک‌های دریایی قابل استخراج است، تهیه شده و عملکرد آن‌ها در حذف رنگ کاتیونی از پساب‌های کارخانه‌های رنگرزی مورد مطالعه قرار گرفته است.
محقق این طرح با بیان این‌که سرعت و ظرفیت جذب بالای ابرجاذب‌ها ناشی از حضور نانوذرات در روش مذکور است، عنوان کرد: نانوذرات مغناطیسی به دلیل اندازه نانومتری و مساحت سطح به حجم بالای خود، توانایی بسیار خوبی در جذب مواد رنگزای کاتیونی به ابرجاذب‌ها می‌بخشند؛ نتایج نشان می‌دهد که حضور نانوذرات اکسید‌آهن باعث افزایش سرعت جذب نیز می‌شود.
به گفته وی، همچنین با افزایش غلظت نانوذرات اکسید‌آهن در پلیمر طبیعی، میزان جذب رنگ افزایش می‌یابد.
وردینی با بیان این‌که حضور نانوذرات مغناطیسی موجب می‌شود این ابرجاذب‌ها پس از فرایند تصفیه به آسانی جداسازی شوند، اظهارداشت: طراحی ساده، هزینه پایین، پاسخ سریع، قابلیت تجزیه بیولوژیک، میزان و ظرفیت جذب بالا از مزایای دیگر این ابرجاذب نانوکامپوزیتی محسوب می‌شود.
وی در خصوص مراحل ساخت و بررسی عملکرد ابرجاذب‌های نانوکامپوزیتی گفت: در ابتدا، با استفاده از روش پلیمریزاسیون رادیکالی مونومرهای آب‌دوست آکریلیک اسید در حضور شبکه‌ساز متیلن بیس آکریل آمید، ابرجاذب سنتزی حاصل شد؛ سپس جهت تهیه ابرجاذب نانوکامپوزیتی، از نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی استفاده شد. به این منظور، در حین پلیمریزاسیون، نانوذرات اکسید‌آهن را به محیط واکنش اضافه کرده و اثر آن بر خواص هیدروژل ابرجاذب نانوکامپوزیتی شامل میزان جذب آب درpH های متفاوت و توانایی در حذف رنگ‌های کاتیونی بررسی شد.
وردینی ادامه داد: همچنین ساختار و خواص مغناطیسی هیدروژل نانوکامپوزیتی طراحی شده، به‌وسیله اسپکتروسکوپی مادون‌قرمز (FT-IR)، پراش پرتو X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و مغناطیس‌سنج ارتعاشی (VSM) مطالعه شد.
وی افزود: نانوذرات اکسید‌آهن (O4FE3) موجود در ابرجاذب سنتز شده، در محلول‌های آبی به فرم هیدراته هستند و سطح این نانوذرات می‌تواند به‌وسیله گروه‌های Fe-OHپوشش داده شود؛ « pH » محلول‌های آبی این گروه‌ها را تحت تأثیر قرارداده و در حقیقت گروه‌های Fe-OH در شرایط اسیدی به شکل +FeoH2 در می‌آیند. درصورتی‌که در شرایط قلیایی گروه‌های Fe-OH به‌صورت –Fe-O در می‌آید.
به گفته وی، دافعه‌ای که بین این گروه‌های آنیونی در شرایط قلیایی، افزایش در میزان حذف رنگ کریستال ویولت در حضور مقادیر بالای نانوذرات اکسید آهن را منجر می‌شود.
وردینی عنوان کرد: استفاده از این جاذب‌ها نسبت به روش‌های رایج ارزان‌تر است. همچنین به دلیل سهولت در امر بهره‌برداری و عدم حساسیت نسبت به مواد سمی، می‌تواند به‌عنوان روشی مناسب در بهبود کیفیت فاضلاب صنایع شیمیایی و رنگ مورد استفاده قرار گیرد.
این طرح توسط دکتر محمدتقی وردینی، عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز انجام شده است. نتایج این کار در مجله Carbohydrate Polymers (جلد ۱۳۶، سال ۲۰۱۶، صفحات ۷۷۲ تا ۷۸۱) به چاپ رسیده است.
این مطلب بدون برچسب می باشد.
دیدگاه بسته شده است.