تولید آب شرب با تصفیه فاضلاب به کمک فناوری نانو در ایران

آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی یکی از نگرانی‌های مهم در سال‌های اخیر بوده است. یون‌های فلزات سنگین نظیر سرب، کادمیوم، کبالت، نیکل، مس و کروم نمونه‌های آشکاری از آلاینده های موجود در آب است که با توسعه‌ی سریع صنعت و افزایش جمعیت در حال افزایش هستند. این یون‌ها زیست تخریب پذیر نبوده و به راحتی وارد چرخه‌ی غذایی و در نتیجه بدن جانداران می‌شوند. به این ترتیب آسیب‌های جدی و جبران ناپذیری را به محیط زیست و زندگی انسان‌ها و دیگر جانداران وارد خواهند کرد.

راه‌ حل پیشنهادی این محققان جهت رفع این معضل، استفاده از فوق جاذب نانوکامپوزیتی یک پلیمر زیستی حاوی تیاکلیکس آرن است. تیاکلیکس آرن ترکیبی است که به علت وجود حفره و گروه‌های عاملی هیدروکسی قابلیت ترکیب شوندگی بالایی با کاتیون‌های سنگین دارد. این نانوکامپوزیت با قیمتی ارزان و بازده بالا قابل تولید است. با استناد به آزمایش‌های صورت گرفته، قابلیت جذب این نانوکامپوزیت نسبت به نمونه‌های مشابه بالاتر است.

نتایج این طرح می‌تواند در تصفیه‌ی فاضلاب‌های شهری و صنعتی برای دستیابی به آب قابل شرب مفید باشد.

به گفته‌ی دکتر مسلم منصور لکورج، عضو هیأت علمی دانشگاه مازندران، تاکنون روش‌های مختلفی برای حذف یون‌های فلزات سنگین از محلول آبی به کار رفته است. جذب سطحی یکی از معمول‌ترین روش‌ها برای حذف این مواد از آب است. از مزایای این روش، مقرون به صرفه بودن و کارایی بالای آن حتی در غلظت‌های پایین یون‌های فلزی است.

وی در ادامه افزود: «در این طرح نانوکامپوزیت‌ سوپر پارامغناطیس زیستی از کیتوسان مغناطیسی عامل‌دار شده با تیاکلیکس آرن تهیه شده و به عنوان یک ابرجاذب مغناطیسی قوی برای حذف آلاینده‌ها به کار رفته است. این سوپرجاذب نانوکامپوزیتی به کمک دستگاه‌های FTIR، SEM، TEM و TGA مشخصه‌یابی شده‌اند.»

به طور کلی نتایج حاکی از جذب فوق العاده خوب یون‌های فلزی از آب با استفاده از این نانوکامپوزیت بوده است. علاوه ‌بر این جداسازی جاذب پس از فرایند جذب با یک میدان مغناطیسی خارجی به راحتی قابل انجام است.

این پژوهش که در مجله‌ Iranian Polymer Journal (جلد 23، شماره 12، سال 2014، صفحات 933 تا 945) منتشر شده با همکاری دکتر مسلم منصور لکورج، احسان نظرزاده زارع و فرشته حسن زاده انجام شده است.