نانوکامپوزیتی برای زدایش ترکیبات آلی

آنچه از دنیا نزد تو آید بستان و از آنچه به تو پشت کند روى بگردان ، و اگر چنین نتوانى بارى جستن را از حد در نگذرانى . [نهج البلاغه]

دیدگاه

91/1/14
6:36 عصر

بدست عمران دهقان در دسته

پژوهشگران موفق شدند یک نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات طلا تولید کنند که قادر است برخی مواد آلی نظیر مولکول‌های آلی حاوی سولفید را که بسیار بد بو هستند، به‌راحتی از آب جدا کند. ظرفیت این جاذب 6 برابر جاذبی است که پیش از این برای این کار ارائه شده بود. مزیت دیگر این جاذب آن است که به‌راحتی می‌توان آلاینده‌ها را از آن زدود و دوباره از جاذب استفاده کرد.

تصفیه آب اهمیت زیادی برای انسان و محیط زیست دارد. تصفیه آب شامل زدودن یون‌های سمی، ناخالصی‌های آلی، حذف میکروب‌ها و آلاینده‌های نفتی است. زدایش آلاینده‌های آلی از اصلی‌ترین نگرانی‌های صنعت است. آب‌های آلوده صنعتی شامل مقادیر قابل توجهی از هیدروکربن‌های آلی نظیر BTEX ( تولوئن بنزن، اتیل بنزن و گزیلن) است. ترکیبات آلی منجر به رشد باکتری‌ها، بوی بد و رسوبات زیستی می‌شود که استفاده مجدد از آب را محدود می‌کند.

چالش پیش رو، شناسایی، تجزیه و زدایش آلاینده‌ها است که با غلظت‌های بسیار کم در آب وجود دارند. برای رفع این مشکل جاذب‌های مختلفی ارائه شده است که مهمترین آن کربن فعال است. هر چند این روش بسیار مناسب است اما زدودن مواد جذب شده روی کربن، خود مشکلی بزرگ بوده است. بنابراین تجزیه مواد آلی جذب شده و استفاده مجدد از کربن فعال مرحله مهمی از مقرون به‌صرفه کردن استفاده از جاذب‌های متخلخل است.

اخیرا روش نوینی برای زدایش آلاینده‌های آلی از آب ارائه شده است. در این روش از کامپوزیت پلی دی متیل سیلوکسان حاوی نانوذرات طلا (AuPDMS) به شکل فوم استفاده شده است. با این نانوکامپوزیت خواص منحصر به‌فرد نانوذرات طلا و الاستومر PDMS به یکجا جمع می‌شوند.

سنتز این ماده در یک مرحله در دمای اتاق صورت گرفته است. برای این کار، احیاء یون‌های Au3⁺ از پیش ماده KAuCl4 در ماتریکس PDMS در حضور آب انجام شده است.

عملکرد AuPDMS با استفاده از آلایندگی BTEX کنترل شده است. نتیجه نشان داد که ظرفیت این نانوکامپوزیت 6 برابر بیشتر از PDMS فاقد نانوذرات طلا است. این ماده برای زدایش آلاینده‌های نفتی بسیار ایده‌آل است زیرا سرعت و ظرفیت متورم شدن آن بالا است.

برای زدایش مولکول‌های سولفوردار بد بو، نانوذرات طلا بسیار موثر هستند. این نانوکامپوزیت که به شکل فوم است، به‌صورت انتخابی می‌تواند ترکیبات آلی حاوی سولفید را به‌خوبی از آب جدا کند به‌طوری که عملکرد مشابه آن در هیچ مقاله‌ای گزارش نشده است.

پس از جذب مولکول‌های آلی سولفیددار، می‌توان آنها را از فوم جاذب جدا کرد. برای این کار، فوم جاذب برای مدت کوتاهی در مجاورت هوا تا دمای 300 درجه سانتیگراد گرم می‌شود. در شکل بالا، توانایی این فوم جاذب در زدایش مولکول‌های بد بو از آب به تصویر کشیده شده است

http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=21646.php