افزایش استخراج و بازیابی فلز نقره از محلول‌های آبی توسط محققان دانشگاه تهران

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، سلولز زانتات کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد که از مهم‌ترین آنها می‌توان به کاربرد برای شناورسازی فلزات در سنگ معدن‌های استخراج شده اشاره کرد. این سلولز اصولاً در ابعاد میکرو مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور افزایش کارایی این ترکیب، در این طرح تلاش شده تا نانوکامپوزیت سلولز زانتات ساخته شود.

مصطفی حسین بیکی، مجری این طرح عنوان کرد: «از آنجایی که نانوکامپوزیت مغناطیسی تهیه شده توانایی جذب و پیش تغلیظ مقادیر کم نقره از ماتریس‌های پیچیده را دارد، کاربرد آن به عنوان جاذب در استخراج فاز جامد مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج مطلوب حاصل شده، از این ترکیب می‌توان به منظور حذف مواد زیستی در تصفیه آب نیز بهره گرفت».

علاوه‌ بر این، نتایج این طرح می‌تواند برای بازیابی فلز نقره و یا استخراج نقره از معادن نیز مورد استفاده قرار گیرد.

در این کار تحقیقاتی نانو کامپوزیت پلیمری مغناطیسی با استفاده از روش تک مرحله‌ای و از میکرو پلیمرهای سلولز سنتز شده است. وارد کردن گروه‌های گوگردی و همچنین کاهش ابعاد کامپوزیت پلیمری از میکرو به مقیاس نانو، افزایش کارایی نانوکامپوزیت پلیمری برای جذب فلز نقره از محلول‌های اسیدی را به دنبال داشته است. به علاوه خاصیت مغناطیسی، بازیابی جاذب را پس از اتمام فرایند آسان کرده است.

حسین بیکی در ادامه عنوان کرد: «همانگونه که اشاره شد، هدف این کار به‌کارگیری پلیمرهای طبیعی به منظور حذف گزینشی آلاینده‌های زیست محیطی همانند فلزات سنگین، پیش تغلیظ گزینشی و بازیابی فلزات با ارزش همانند نقره بوده است. بدین منظور، پلیمر طبیعی سلولز مورد استفاده قرار گرفت. با این حال، به دلیل عدم تمایل این پلیمر به محلول‌های آبی و به منظور افزایش سطح تماس آن با آب، ترکیب سلولز و کربن دی سولفید (زانتات) مورد استفاده قرار گرفت. از طرف دیگر فلز نقره تمایل بالایی نسبت به گروه‌های گوگردی (تیول) دارد و استفاده از این مواد در ترکیب نانوکامپوزیت، باعث افزایش کارایی پلیمر خواهد شد. از آنجا که جمع‌آوری ترکیب جامد از محلول واکنش دشوار است، نانو کامپوزیت مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفته که باعث آسان شدن بازیابی جاذب شد».

به گفته‌ این محقق، در این طرح از دو روش متفاوت برای سنتز کامپوزیت مغناطیسی استفاده شده است. در روش اول، میکروذرات سلولز به منظور سنتز نانوذرات مغناطیسی در بافت سلولز مورد استفاده قرار گرفت و سپس زانتات سنتز شد.

در این حالت کامپوزیت مغناطیسی در ابعاد میکرو به دست آمد که بر اساس نتایج کارایی بالایی برای جذب نقره نداشت. در روش دوم، نانو کامپوزیت مغناطیسی سلولز زانتات با تهیه‌ کلوئید سلولز زانتات و اضافه کردن پیش ماده آهن به آن تهیه شد. این محصول راندمان بالایی برای جذب فلز نقره داشت که نشان از برتری روش دوم دارد.

نتایج این تحقیقات از همکاری مصطفی حسین بیکی، دانشجوی دکترای شیمی تجزیه، دکتر فرزانه شمیرانی، عضو هیئت علمی دانشگاه تهران، مهرنوش بیات، سیمین میری و حسن علیجانی حاصل شده است.