فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

این مطالعه مروری، به‌منظور بررسی ساختار، خواص و کاربردهای متنوع هیدروژل‌های مشتق شده از پلی‌ساکاریدهای طبیعی مانند سلولز، کیتوزان، آلژینات، نشاسته و پکتین در تصفیه آب به‌اجرا درآمد. در این تحقیق، مکانیسم‌های اصلی حذف آلاینده‌ها، از جمله جذب سطحی، تبادل یونی، فیلتراسیون و تخریب کاتالیزوری که توسط این هیدروژل‌ها برای حذف طیف وسیعی از آلاینده‌ها شامل یون‌های فلزات سنگین، رنگ‌ها و غیره انجام می‌شود، مورد بحث قرار گرفت. بررسی تحقیقات مختلف نشان داد که کیتوزان به دلیل دارا بودن گروه‌های آمینو و بار کاتیونی ذاتی، گزینه‌ای ایده‌آل برای جذب فلزات سنگین و رنگ‌های آنیونی محسوب می‌شود. از سوی دیگر، هیدروژل‌های مبتنی بر آلژینات به‌دلیل سهولت تشکیل ژل با یون‌های کلسیم و ساختار متخلخل، برای انکپسوله‌سازی و جذب انتخابی برخی آلاینده‌ها مناسب هستند. سلولز و مشتقات آن نیز به دلیل فراوانی، هزینه پایین و وجود گروه‌های هیدروکسیل فعال، پتانسیل بالایی در توسعه هیدروژل‌های مقرون به صرفه دارند. با این وجود، حلالیت پایین و واکنش‌پذیری محدود سلولز خام، نیازمند انجام اصلاحات شیمیایی پیچیده برای بهبود عملکرد است. همچنین، پکتین به عنوان یک پلی‌ساکارید آنیونی با قابلیت تشکیل ژل در حضور یون‌های کلسیم، برای جذب فلزات سنگین کاتیونی مناسب است. از دیدگاه اقتصادی، نشاسته و سلولز به دلیل هزینه پایین و فراوانی، گزینه‌های مناسبی برای کاربرد در مقیاس بزرگ هستند، در حالی که کیتوزان و آلژینات با وجود عملکرد بهتر، هزینه تولید بالاتری دارند. بر طبق نتایج، در بین انواع هیدروژل‌های مورد استفاده در سطح جهان، کاربرد هیدروژل‌های مبتنی بر سلولز، نشاسته، کیتوزان و آلژینات در تحقیقات علمی به‌مراتب بیشتر است. با توجه به پتانسیل‌های بالقوه این نوع از هیدروژل‌ها که شامل مقرون به صرفه بودن، کاربرد ساده، قابلیت اصلاح‌پذیری آسان و زیست‌تخریب‌پذیر بودن می‌باشد، می‌توان از این مواد برای حذف آلاینده‌های مختلف به‌ویژه فلزات سنگین و مواد رنگی از سیستم‌های آبی استفاده نمود.