نوروز 96

تصفیه موثر فاضلاب با کاتالیست نانویی

پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت کاتالیستی شدندکه قادر است در حضور امواج فراصوت، آلاینده‌های آلی رنگزا را تجزیه کرده و سبب تصفیه مؤثر فاضلاب شود.



به گزارش خبرگزاری مهر، به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، تخلیه‌ فاضلاب‌های شهری و صنعتی به آب رودخانه‌ها، صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست و سلامت افراد جامعه وارد می‌کند. امروزه در سراسر جهان استفاده از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته نظیر فرآیندهای سونوکاتالیستی جهت تصفیه‌ آب و فاضلاب (گندزدایی و تجزیه آلاینده‌های آلی دیرتجزیه پذیر و خطرناک) به عنوان جایگزین فرآیندهای اکسیداسیون سنتی نظیر کلرزنی و ازن زنی، مورد توجه فراوانی قرار گرفته است.

دکتر رضا درویشی چشمه سلطانی، یکی از مجریان این طرح گفت: به نظر می‌رسد فرایندهای کارآمدتر همچون تصفیه‌ سونوکاتالیستی باید به عنوان جایگزینی برای فرآیندهای اکسیداسیون متداول در ایران نیز مدنظر قرار گیرد.

وی ادامه داد: لذا این کار پژوهشی در راستای سنتز و تثبیت یک کاتالیست (اکسید روی) در ابعاد نانو، جهت بررسی پتانسیل آن به عنوان سونوکاتالیست در تجزیه‌ آلاینده‌های آلی در محیط‌های آبی صورت گرفت.

به گفته وی، این تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته که با تکمیل مطالعات و دستیابی به تولید انبوه می‌توان از این کاتالیست در صنایع مختلف از جمله صنایع ساخت و تولید دستگاه‌های تصفیه‌ آب و فاضلاب استفاده کرد.

وی اظهار داشت: جهت تثبیت این کاتالیست از بستر بیوسیلیکا که یک ساختار منحصربه فرد و متخلخل دارد، استفاده شده است. تثبیت کاتالیست بر روی یک بستر مناسب نظیر بیوسیلیکا و یا حتی شیشه و یا بتون، امکان استفاده از آن را در راکتورهای تصفیه‌ آب به صورت مقرون به صرفه مهیا می‌سازد.

درویشی عنوان کرد: این نانوکامپوزیت در یک راکتور تابش دهنده‌ امواج فراصوت جهت حذف و تجزیه‌ سونوکاتالیستی آلاینده آلی مورد نظر استفاده شده است.

وی افزود: نتایج این مطالعه حاکی از کارایی مطلوب نانوکامپوزیت حاصله (ترکیب نانو ذرات اکسید روی و بیوسیلیکا) جهت تجزیه و حذف آلاینده‌های آلی (به عنوان نمونه‌ رنگزاهای آلی) بوده است.

وی  افزود: استفاده از این ترکیب در نهایت منجر به کاهش هزینه‌های فرآیندهای مبتنی بر کاربرد کاتالیست‌هایی نظیر اکسید روی می‌گردد. دلیل این امر را اینگونه می‌توان توضیح داد که استفاده از یک بستر مناسب نظیر بیوسیلیکا سبب جلوگیری از خروج و هدر رفت کاتالیست از محیط راکتور و نیز افزایش پتانسیل استفاده‌ی مجدد از کاتالیست در فازهای متوالی بهره‌برداری می‌شود. علاوه بر این افزایش راندمان حذف آلاینده مورد نظر و کاهش بیشتر آلودگی زیست محیطی را نیز در پی دارد.

وی تاکید داشت: نکته‌ جالب توجه این است که تثبیت نانو ذرات اکسید روی بر بستر بیوسیلیکا در حین سنتز، باعث کاهش ابعاد و اندازه‌ نانو ذرات سنتز شده در قیاس با نانوذرات تثبیت نشده (سوسپانسیون) شد.

به گفته‌ درویشی، علاوه بر کاربرد تجزیه آلاینده‌های آلی در محیط‌های آبی؛ ترکیب نانوذرات اکسید روی با بیوسیلیکا می‌تواند در صنعت لاستیک سازی هم مفید فایده باشد.

نتایج این تحقیقات در مجله‌ Ultrasonics Sonochemistry (جلد ۲۸، شماره ۱، سال ۲۰۱۶، صفحات ۶۹ تا ۷۸) منتشر شده و دکتر رضا درویشی چشمه سلطانی- عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی اراک- و دکتر سهند جرفی- عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور- به عنوان مجریان طرح در انجام آن همکاری داشته‌اند.

منبع :