جداسازی سموم آب با نانو*****های سلولزی ساخت محققان ایرانی

[آووگادرو 81]

 

پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت و اصلاح عملکرد غشای نانو***** سلولز استات جهت جداسازی سموم نیتروآروماتیکی از آب شدند.

 

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، فرایندهای غشایی بویژه نانو*****اسیون به علت دارا بودن مزایایی مانند کارایی بالا در تصفیه آب و پساب و استفاده مجدد از آب‌های آلوده، بازده بالاتری در جداسازی، سادگی عملیات، عدم استفاده از مواد شیمیایی و صرف هزینه کمتر به عنوان راهکاری مفید در این طرح بکار گرفته شده است.

 

نانو*****ها که دسته‌ای از غشاها (membranes) هستند، توانایی جداسازی ذرات در اندازه نانومتر را دارا بوده و کاربردهای فراوانی در علوم و صنایع دارند که از آن جمله می‌توان به تصفیه آب، پساب (شهری و صنعتی)، انواع صنایع شیمیایی، غذایی، داروسازی و ... اشاره کرد.

 

پلیمر سلولز استات به علت آبدوستی بالا، مقاومت خوب در برابر حلال‌ها و همچنین هزینه پایین، یکی از انتخاب‌های محققان برای ساخت غشاهای نانو***** است. با این وجود، غشاهای ساخته شده از این پلیمر، نسبتا متراکم و دارای لایه سطحی با ضخامت بالا است که این امر منجر به کاهش نسبتا زیاد فلاکس عبوری و نیز کاهش عملکرد کلی غشای نانو***** می‌شود. به همین علت، محققان این طرح اهداف خود را در راستای بهبود ساختار نانو*****های سلولز استات و بهبود عملکرد آن‌ها با استفاده از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) جهت جداسازی سموم نیروآروماتیکی از آب تحت شرایط عملیاتی مختلف و ارتقای سطح عملکرد انتخاب کردند.

 

دکتر نگین قائمی، عضو هیات علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی کرمانشاه، درباره‌ این تحقیق گفت: در این تحقیق، ابتدا غشای نانو***** سلولز استات با استفاده از روش جدایش فازی ساخته شد و سپس جهت اصلاح ساختار و خواص آن، از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) در غلظت‌های مختلف استفاده شد.

 

وی افزود: پس از ساخت و اصلاح، تجهیزات خاص ارزیابی نظیر انواع میکروسکوپ‌ها جهت بررسی مورفولوژی و ساختار و آزمایش‌هایی جهت بررسی آبدوستی و بار سطحی نانو*****ها مورد استفاده قرار گرفت. در انتها، دو پارامتر مهم، فلاکس و درصد پس‌ دهی سموم نیتروآروماتیکی تحت شرایط محیطی مختلف، جهت ارزیابی عملکرد نهایی نانو*****ها مورد بررسی قرار گرفتند.

 

قائمی تصریح کرد: از ویژگی‌های این طرح، می‌توان به استفاده از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان ادیتیو اصلاح کننده، اشاره کرد که علاوه بر کاهش اندازه حفرات نانو***** (اصلاح خواص مورفولوژیکی و ساختاری) و افزایش بار در راستای افزایش دافعه ذرات از سطح نانو***** (خواص شیمیایی)، باعث تغییر چشمگیری در جذب سطحی مواد بر سطح نانو***** در راستای بهبود جداسازی ذرات شده است.

 

وی در این باره توضیح داد: طی ساخت و اصلاح نانو***** در راستای رسیدن به جدایش بهینه دریافتیم که صرف نظر از قیاس ابعاد حل شونده و نانو*****، دافعه بار بین نانو***** و حل شونده پس از اصلاح ***** اولیه افزایش یافته و در نتیجه عملکرد ***** در جداسازی سموم بهبود یافته است. از طرف دیگر، با توجه به آنالیزهای انجام شده و بررسی اندازه حفرات سطح ***** ساخته شده مشخص شد که اندازه حفره‌های نانو***** پس از اصلاحات انجام شده بر روی آن، به مقادیر کمتری نسبت به ***** اولیه، کمتر از 9 نانومتر، کاهش یافته است.

 

قائمی درباره‌ی نتایج این کار تحقیقاتی گفت: در این پژوهش بر اساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، از سطح مقطع عرضی نانو*****ها و بعد از اعمال اصلاحات، افزایش قابل توجهی در تخلخل و کاهش در ضخامت لایه سطحی نانو*****ها به خوبی مشاهده شد. این تغییرات همراه با افزایش مطلوب آبدوستی و بار سطحی نانو*****ها، منجر به افزایش توامان دو پارامتر فلاکس عبوری از غشاء و پس‌دهی سموم شده است.

 

سموم نیتروآروماتیکی استفاده شده در این پژوهش با توجه به ثابت تفکیک اسیدی خود در محیط‌هایی با اسیدیته گوناگون، رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهند و از طرف دیگر بار سطحی نانو*****های ساخته شده نیز بسته به شرایط محلول آزمایش تغییر می‌کند و در شرایطی وابسته به اسیدیته محلول که برایند برهم کنش بین بار سطح نانو***** و سموم از نوع دافعه بوده، افزایش پس‌دهی ذرات و ارتقای عملکرد جداسازی قابل مشاهده است.

 

نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر نگین قائمی و همکاران وی از دانشگاه رازی کرمانشاه تحت راهنمایی دکتر سید سیاوش مدائنی صورت گرفته است، در مجله Desalination منتشر شده است.

[آووگادرو 81]

اااا چه را به کلمه ی ***** رو ستاره کرده؟؟؟