فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

بیان مسأله و اهداف: امروزه مطالعه در مورد جاذب‌های زیست تخریب‌پذیر و دوست‌دار محیط زیست مورد توجه زیادی قرار گرفته است. جاذب‌های بر پایه سلولز به دلیل فراوانی ماده اولیه و زیست تخریب‌پذیری و قابلیت تجزیه یکی از مهم‌ترین جاذب‌ها جهت جداسازی و تصفیه فلزات سنگین از آب و پساب در صنایع محسوب می‌شوند. هیدروژل‌های بر پایه سلولز، دسته‌ای از مواد پلیمری با ساختار شبکه‌ای سه بعدی و دارای پیوندهای عرضی فیزیکی و یا شیمیایی هستند و به دلیل دارا بودن ویژگی‌های خاصی مانند طبیعت آب‌دوست، قدرت جذب آب و انعطاف‌پذیری مطلوب، موادی مناسب جهت استفاده به عنوان جاذب هستند.مواد و روش‌ها: در این پژوهش با استفاده از کیتوزان و سلولز، هیدروژل‌ تهیه شد. از کیتوزان و پودر آلفا سلولز به با نسبت برابر و از هر کدام 2 گرم جهت اختلاط و تهیه هیدروژل استفاده گردید. سپس هیدروژل‌های تهیه شده بر پایه کیتوزان – سلولز، جهت تصفیه پساب حاوی فلزات سنگین مس، سرب و کادمیوم مورد استفاده قرار گرفت. جهت شبیه‌سازی پساب، محلول آبی فلزات سنگین با غلظت اولیه ppm30 از طریق رقیق کردن محلول استاندارد با آب مقطر تهیه شد. جاذب هیدروژل کیتوزان – سلولز با دو مقدار 5/0 و 1 گرم به محلول آبی حاوی فلزات سنگین اضافه شد و به مدت 24 ساعت و تحت هم‌زدن پیوسته قرار گرفت. غلظت نهایی فلزات به‌وسیله دستگاه طیف‌سنجی جذب اتمی اندازه‌گیری شد. همچنین کارایی جاذب هیدروژل در جذب مس، سرب و کادمیم با آزمون‌های نرخ هیدراسیون و نرخ انحلال هیدروژل مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تاثیر pH محلول های آبی و مقدار جاذب هیدروژل کیتوزان - سلولز روی جذب فلزات سنگین بررسی شد.نتایج: بررسی نمونه‌ها با طیف‌سنجی جذ اتمی نشان داد که بیشترین مقدار جذب مس در تیمار P3C0، به مقدار ppm37/5 و کمترین آن در تیمار P7C1، به مقدار ppm 34/1 بدست آمد. بیشترین مقدار جذب سرب در تیمار P3C0 به مقدار ppm 92/0 و کمترین مقدار جذب سرب در تیمارهای P5C0، P7C0، P9C0،P5C1 ، P7C1 وP9C1 و به مقدار صفر بود. همچنین بیشترین مقدار جذب کادمیم در تیمار P3C0 به مقدار ppm 13/6 و کمترین مقدار جذب فلز کادمیوم در تیمار P7C1 به مقدار ppm 19/2 بود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش pH به سمت خنثی و قلیایی مقدار جذب در تمام نمونه‌ها و مقادیر جاذب کاهش پیدا کرده است. نتایج جذب هر سه فلز سنگین با هیدروژل کیتوزان – سلولز نشان داد که در مقدار جاذب 5/0 و 1 گرم، مقدار جذب، با افزایش مقدار جاذب کاهش یافته است. متوسط نرخ هیدراسیون به‌دست آمده 3/0 می‌باشد. این به این معنی است که 30 درصد حجم هیدروژل را آب تشکیل می‌دهد. بررسی نرخ انحلال دانه‌های هیدروژل کیتوزان - سلولز در سه حلال هیدروکسید سدیم، هیدروکلریک اسید و سولفوریک اسید نشان داد که بیشترین و کم‌ترین نرخ انحلال به ترتیب مربوط به هیدروکلریک اسید به مقدار 1 و سود به مقدار 27/0 می‌باشد. مقدار بهینه هیدروژل کیتوزان – سلولز برای جذب هر سه فلز مس، سرب و کادمیم 5/0 گرم جاذب بود. بهترین pH برای حذف هر سه فلز سنگین از محلول آبی آن 3 بود. هیدروژل کیتوزان – سلولز بهترین کارایی را در حذف سرب از محلول آبی آن با 100 درصد کاهش نسبت به نمونه شاهد دارد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به‌دست آمده می‌توان گفت که جاذب‌های هیدروژل تهیه شده از کیتوزان – سلولز، عملکرد مناسبی در حذف فلزات سنگین دارند. همچنین این مواد با ساختاری زیست تخریب‌پذیر و دوست‌دار محیط زیست، جاذب‌هایی امیدوارکننده برای جداسازی و تصفیه آلاینده‌ها از آب و پساب به شمار می‌روند. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که هیدروژل کیتوزان - سلولز در حذف سرب از محلول آبی عملکرد بهتری نسبت به حذف مس و کادمیم دارد.