حذف آلاینده‌های زیان‌آور از آب و پساب به وسیله ساختارهای کامپوزیتی توسط محققان دانشگاه اراک

به گزارش پایداری ملی به نقل از خبرگزاری فارس ، تیم تحقیقاتی گروه شیمی دانشگاه اراک متشکل از جواد ذوالقرنین و سعید امانی از اعضای هیات علمی گروه شیمی دانشگاه اراک و سعیده درمنکی فراهانی و مهدیه راستگردانی از دانشجویان دکترای رشته شیمی دانشگاه اراک، موفق به سنتز یک چارچوب فلزآلی جدید به روشی ساده و تکرارپذیر برای کاربرد در حذف آلاینده‌های مختلف آب شده‌اند.

 مهدیه راستگردانی دانشجوی دکترای رشته شیمی دانشگاه اراک در توصیف تفاوت‌های این طرح با نمونه‌های مشابه اظهار کرد: ویژگی مهم سنتز این ترکیب این است که برخلاف اکثر چارچوب‌های فلزآلی که در مراحل سنتز آنها از حلال‌های آلی استفاده می‌شود و نیاز به دما و یا فشار بالا دارند و تهیه آنها یک یا چند روز زمان می‌رد، در سنتز این ماده تنها حلال مورد استفاده در تمامی مراحل، آب است و مراحل سنتز به سادگی در دما و فشار محیط و زمان بسیار کوتاهی قابل انجام می‌باشد.

وی افزود: به علاوه روند سنتز تکرارپذیر است و در ادامه کار برای کاربردهای جذب سطحی از حاصل بیش از 30 بار سنتز این ترکیب در روزهای متفاوت بکار گرفته شد که نتایج آن مطلوب بود.

به گفته وی مزیت دیگر این ترکیب به عنوان جاذب، ظرفیت بالای جذب آلاینده موردنظر است که سبب می‌شود ضمن مصرف مقدار کمتری از آن، مقدار قابل توجهی از آلاینده روی سطح آن قرار بگیرد که در نتیجه این عمل صرفه اقتصادی و مشکلات کمتر در ایجاد و بازیابی جاذب‌های آلوده به آلاینده است. 

وی در مورد شیوه اجرایی این فرآیند اظهار کرد: در اولین گام‌های تحقیقاتی، کاربرد این ترکیب جدید برای حذف رنگ سمی و سرطانزای قرمز کنگو از آب مورد بررسی قرار گرفت و شرایط حذف با کمک روش‌های طرح آزمایش آماری بهینه سازی شد. 

جذب سطحی فرآیندی است که در آن آلاینده به عنوان جذب شونده بر روی سطح ماده‌ی جامدی به عنوان جاذب متمرکز می‌شوند.

فرآیند جذب  سطحی به دلیل مزایایی چون هزینه‌ کم‌تر، کاربردهای زیاد، طراحی ساده، عملکرد آسان، تولید مواد ثانویه کم ضرر، سادگی اصلاح جاذب‌های حاوی جذب  شونده، روشی مؤثر و کار‌آمد برشمرده می‌شود و از این جهات بر دیگر روش‌های حذف آلاینده‌ها برتری دارد، بخش مهمی از روش جذب سطحی، انتخاب جاذبی کارآمد و موثر برای ماده مورد هدف برای جذب است.

چارچوب‌های فلزآلی به عنوان دسته جدیدی از مواد نانو متخلخل، از جمله موادی هستند که برای جذب آلاینده‌ها به کار میروند. 

  فراهانی دیگر دانشجوی دکتری نیز با اشاره به نتایج مطلوب اجرای این روش گفت: در سال‌های اخیر بخش صنعتی در میان بسیاری از زمینه‌های کاربرد ترکیبات نانو کامپوزیت توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

وی تصریح کرد: تخلخل بالا و عدم وجود حجم پنهان در این چارچوب‌های جدید به طور عمده آنها را برای کاربردهای خاص حجم مانند جذب سطحی، جداسازی، اهداف تصفیه و کاتالیزور بسیار مفید می‌سازد، در حال حاضر نشان داده شده است که پتانسیل قابل توجهی برای جداسازی گاز، تصفیه و ذخیره و جذب گازهایی مانند هیدروژن، کربن دی اکسید، متان و اکسیژن در کاربردهای انرژی و سایر کاربردهای صنعتی مختلف دارند و در این زمینه خوشبختانه، بسیاری از ترکیبات نانو کامپوزیت جدید کارآمد مرزهای آزمایشگاهی را شکسته‌اند و تکامل یافته‌اند اما هنوز گزارشی از کاربرد صنعتی این دسته ترکیبات جهت تصفیه آب از آلاینده ها یافت نشده است. 

نتایج بخش ابتدایی این تحقیق در مجله Environmental Research از انتشارات Elsevier با ضریب تاثیر 5.715  (IF) و امتیاز Q1 به چاپ رسیده است.   

قسمت ثانویه این تحقیق نیز در مجله معتبر Microchemical Journal از انتشارات  Elsevier که از مجله های معتبر شیمی تجزیه است با  ضریت تا تیر (IF)3.594 به چاپ رسیده است.