فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: با رشد جمعیت و گسترش صنعت و کشاورزی، میزان آب سالم در جهان کاهش یافته است، در نتیجه ضرورت تصفیه و بازیابی آب‌های مصرفی اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. در میان آلایندهها، مواد رنگزا از مهمترین آلاینده‌های محیط زیست هستند. متیلن بلو از جمله رنگ‌هایی است که در صنعت نساجی و داروسازی کاربرد فراوان دارد و وجود آن در محیط زیست باعث آسیب‌های جدی می‌شود. در بین روش‌های متعدد برای رفع آلودگی‌های آب، تکنیک جذب و استفاده از مواد جاذب طبیعی نظیر مواد لیگنوسلولزی به دلیل ظرفیت جذب مناسب، قابلیت تجدیدپذیری، زیست تخریب پذیری و هزینه کم، یکی از مؤثرترین راهکارها برای پاکسازی آب آلوده است. در این مطالعه، هواژل نانوسلولزی به‌شکل کروی از ژل نانو فیبر سلولزی تهیه شده با روش مکانیکی و به همراه پیوند‌دهنده عرضی‌ از طریق خشک-کن انجمادی تولید گردید. در مطالعات جذبی رنگدانه متیلن بلو توسط این هواژل نانوسلولزی به منظور تعیین شرایط بهینه حذف رنگینه تاثیر عواملی نظیر pH، غلظت اولیه رنگدانه، مقدار جاذب، زمان تماس و دما بر روی راندمان جذب در یک سیستم ناپیوسته بررسی شدند. همچنین داده های تعادل با مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ تطبیق داده شد که حاصل امر نشانگر تطابق بهتر داده های حاصل از مطالعه با مدل جذب فروندلیچ نسبت به معادله جذب لانگمویر می‌باشد.مواد و روش‌ها:ژل نانو فیبرسلولز تهیه شده به روش مکانیکی که از شرکت نانو نوین پلیمر و اتصال دهنده عرضی اپی‌کلروهیدرین که شرکت مواد شیمیایی هوبای تهیه شد برای تولید هواژل ‌های کروی مورد بررسی قرار گرفت. ژل‌ نانوسلولز مکانیکی با غلظت 1% به عنوان ساختار اصلی هواژل استفاده شد. از فرآیند خشک کنی به روش خشک کن انجمادی برای تهبه هواژل استفاده شد. به منظور حفظ ثبات، پایداری ابعادی و افزایش استحکام در حالت تر از مواد پیوند دهنده عرضی به نام اِپی کلروهیدرین استفاده شد، پیوند دهنده‌ اپی کلرو هیدرین عرضی در غلظت وزنی 12% بر اساس وزن خشک سلولز به ژل نانوسلولز اضافه گردید و هدف از استفاده از آن پایدارسازی هواژل نانوسلز در محیط آبی بوده است. ژل آماده شده برای تهیه هواژل کروی توسط سرنگ و به صورت قطره ایی درون نیتروژن مایع قرار داده شد و سپس به درون دستگاه خشک کن انجمادی انتقال داده شد و در نهایت پس از 48 ساعت با دستگاه خشک‌کن انجمادی، هواژل های نهایی تولید شده و مورد ارزیابی قرار گرفتند. سپس از هواژل ‌های تهیه شده جهت حذف رنگ متیلن بلو در سه تکرار با روش آماری آزمون فاکتوریل بررسی شد.یافته ها:برای تعیین پارامترهای بهینه، آثار دما، زمان، pH اولیه محلول، میزان مصرف ماده جاذب و غلظت اولیه متیلن بلو بررسی شده است. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که حداکثر ظرفیت جذب هواژل سلولزی معادل mg/g76/197 در pH معادل 8 و غلظت اولیه رنگ mg/L 200، میزان مصرف ماده جاذب 1/0 و در این شرایط راندمان حذف رنگ بیش از 88/98 درصد بود. همچنین، مدل همدمای فروندلیچ نسبت به لانگمویر با داده‌های به‌دست آمده بهتر تطابق می‌کند. مثبت بودن تغییر انرژی آزاد گیبس در دمای زیاد و مثبت بودن تغییرات آنتالپی نیز حاکی از غیرخود به خودی و گرماگیر بودن واکنش است. نتیجه‌گیری:نتایج نشان می‌دهد که هواژل کروی نانوسلولزی می‌تواند به طور موثری برای حذف رنگینه متیلن بلو از میزان مصرف ماده جاذب g/L1 /0 ، 8 Ph= محلول‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد، به‌طوریکه بیشترین بازده جذب در شرایط بهینه شامل غلظت اولیه رنگ mg/L 200 و زمان 70 دقیقه حاصل شد. با توجه به عملکرد این جاذب، می‌توان از هواژل کروی نانوسلولز بعنوان یک ماده جاذب کارآمد وسازگار با محیط زیست برای حذف متیلن بلو بطور موفقیت آمیز استفاده نمود واژههای کلیدی: نانوالیاف سلولز، هواژل، اپی‌کلروهیدرین، متیلن بلو