مطالعات در دنیای رنگ (Aug 2020)
بررسی حذف مواد رنگزا از پساب با استفاده از نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا
Abstract
فرآیند جذب سطحی یک روش موثر است که به دلیل ساد‌گی، در دسترس‌بودن، آسانی فرآیند و قیمت مناسب آن به صورت گسترده برای حذف مواد رنگزا از پساب استفاده می‌شود.نانوجاذب‌ها با خواص منحصر به فرد نظیر مساحت سطح بزرگ‌تر، فعل و انفعالات در روی سطح و بهبود واکنش‌پذیری فرصت‌های جدیدی برای حذف آلاینده‌ها با استفاده از یک روش کارآمد و مقرون به صرفه در مقایسه با سایر روش‌ها فراهم می‌کنند. در این میان، گروهی از نانوکامپوزیت‌های آلومینا به صورت جاذب به دلیل مساحت سطح بالا، خواص مکانیکی خوب و مقاومت مناسب در مقابل تخریب حرارتی مورد توجه قرار گرفته‌اند. نانوکامپوزیت‌ها شامل حداقل دوفاز هستند که یکی در دیگری پراکنده شده و یک شبکه سه‌بعدی ایجاد می‌شود. نانوکامپوزیت‌ها خواصی متفاوت از مواد سازنده اولیه خودشان دارند. در این تحقیق به‌بررسی ظرفیت جذب نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا شامل آلومینا- نانولوله‌های کربنی، کربن فعال، اکسیدهای فلزی، پلیمر و کیتوسان پرداخته شده است. در ادامه، حذف مواد رنگزا و ترکیبات آلی توسط نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا و عوامل موثر بر جذب بررسی شده است. تاثیر عوامل مختلف بر ظرفیت جذب نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا و سازوکار جذب نشان می‌دهد که کلیه نانوجاذب‌های کامپوزیت آلومینا دارای ظرفیت جذب بهتری برای حذف مواد رنگزا نسبت به نانوجاذب آلومینای ساده هستند. بررسی‌ها نشان می‌دهند که، کامپوزیت آلومینا/ نانولوله‌های کربنی (CNT) به‌عنوان جاذب برای حذف مواد رنگزا استفاده می‌شود. آلومینا می‌تواند بر روی مقاومت فشاری، آب‌دوستی، تخلخل و ظرفیت جذب CNT اثر بگذارد. کامپوزیت آلومینا/ CNT می‌تواند ظرفیت جذب را چند برابر افزایش دهد. کامپوزیت آلومینا/ کربن فعال می‌تواند جذب‌سطحی را افزایش دهد زیرا فرآیند جذب‌سطحی به‌صورت فیزیکی و شیمیایی رخ می‌دهد. کربن فعال حفراتی دارد که می‌تواند جذب را انجام و آلومینا گروه‌های عاملی دارد که می‌تواند با ماده رنگزا واکنش دهد. کیتوسان شامل گروه‌های عاملی OH - و آمینو NH2- می‌باشد که می‌تواند با ماده رنگزا اتصال یابد. اما کیتوسان تمایل زیادی به تجمع‌یافتن و تشکیل ژل دارد و مقدار زیادی گروه‌های عاملی آن توانایی واکنش‌دادن با ماده رنگزا از دست می‌دهند. کامپوزیت آلومینا/ کیتوسان مکان‌های اتصال و پایداری مکانیکی را بهبود می‌دهد.
