حذف ترکیبات خطرناک از آب با استفاده از ضایعات کشاورزی در دانشکده فنی فومن

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، بسیاری از صنایع به‌خصوص صنایع نساجی و صنایع غذایی به‌منظور رنگ‌دار کردن محصولاتشان از رنگ‌دانه‌های خاصی استفاده می‌کنند. بنابراین، این‌گونه صنایع حجم زیادی از این رنگ‌ها که روی محصولات تثبیت نشده و یا طی مراحل مختلف شست‌وشو از روی آنها جدا شده را به‌صورت فاضلاب دفع می‌کنند. دفع این پساب‌های رنگی مشکل عمده این صنایع به شمار می‌رود و همچنین برای محیط‌زیست خطرناک است. توسعه روش‌های مؤثر و کم‌هزینه جهت حذف این ترکیبات رنگی از پساب‌های کارخانه‌ها پیش از ورود آنها به محیط‌زیست بسیار ضروری است.

دکتر آزاده ابراهیمیان پیربازاری از ترکیب متیلن بلو به‌عنوان یکی از مواد رنگی پرکاردبرد در بسیاری از صنایع یاد کرد و افزود: «هدف از پژوهش حاضر سنتز نانوجاذب کامپوزیتی بر پایه ضایعات کشاورزی به‌منظور جذب و حذف ترکیب آلی متیلن بلو از پساب‌های صنعتی بوده است».

نانوجاذب سنتز شده در این طرح می‌تواند به‌عنوان جاذب سازگار با محیط‌زیست، ارزان‌قیمت و با کارایی بالا به‌منظور تصفیه پساب کارخانه‌های نساجی، صنایع رنگ، و منابع آبی حاوی رنگ‌دانه‌های صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد.

ابراهیمیان در خصوص نحوه عملکرد این نانوجاذب گفت:‌ «حضور نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن روی گروه‌های هیدروکسیل موجود در سطح کاه گندم موجب ایجاد بار منفی و در نتیجه جذب الکترواستاتیک قوی کاتیون‌های متیلن بلو روی نانوجاذب می‌شود. همچنین مقیاس نانومتری این ذرات موجب افزایش مساحت سطح و متعاقب آن افزایش 12 برابری ظرفیت جذب نسبت به ساقه گندم خالص ‌شده است».

این محقق در رابطه با مراحل سنتز این نانوجاذب ادامه داد: «ابتدا کاه گندم جمع‌آوری‌شده از مزارع به‌طور بسیار ساده آماده‌سازی شد. سپس با استفاده از نمک‌های ارزان‌قیمت دو و سه ظرفیتی آهن و در حضور آمونیوم و به روش هم رسوبی، نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی روی گروه‌های هیدروکسیل موجود در سطح کاه گندم سنتز شد. نهایتاً نانوجاذب سنتز شده به‌منظور حذف رنگ‌دانه متیلن بلو در محدوده غلظت 50 تا 500 ppm از محیط پساب صنعتی شبیه‌سازی شده مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفت».

نتایج حاکی از آن است که نانوذرات اکسید آهن موجود روی سطح کاه گندم توانسته‌ ظرفیت جذب کاه گندم برای رنگ‌دانه متیلن بلو را از mg/g 57 به mg/g 627 افزایش دهد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر آزاده ابراهیمیان پیربازاری، عضو هیأت علمی دانشکده فنی فومن (پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران، الهام صابری خواه، همکار طرح و نیما غلامی احمدگورابی، فارغ‌التحصیل مهندسی شیمی از دانشکده فنی فومن و دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد مهندسی شیمی دانشگاه گیلان است.