استفاده از نانو الياف پليمري در تصفيه آب و پساب

به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري، همه مي‌دانيم كه ميزان آب مطلوب در دسترس به دلايل متعدد هم‌چون وقوع خشكسالي، افزايش رشد جمعيت، تشديد و بهبود مقررات بهداشتي و افزايش كلي مصرف آب رو به كاهش است.
در واقع اگرچه آب به مقدار زياد درسطح زمين موجود است، اما بصورت يكنواخت توزيع نشده و بخش اعظم آن يا براي استفاده مناسب نيست و يا استخراج و دسترسي به آن مشكل است. از طرفي استخراج بيش از حد آب، مشكلات زيست محيطي فراواني را بوجود آورده است كه از آن‌ جمله نشست زمين، تداخل آب‌هاي شور در آب‌هاي شيرين و نفوذ آلاينده‌ها به آب‌هاي سطحي و زيرزميني را مي‌توان نام برد.
به گفته راضيه بيگمرادي محقق دانشگاه سيستان و بلوچستان، فناوري غشايي يكي از فناوري‌هاي استراتژيك در دنياست كه كاربرد گسترده‌اي در فرايند‌هاي مختلف همچون نفت، دارو، صنايع غذايي و به ويژه آب پيدا كرده است.
اين محقق در ادامه اظهار داشت: با كمك اين فناوري اغلب آلودگي‌هاي محلول، معلق و زيستي در آب قابل زدايش است. با توجه به وابستگي كامل كشور به فناوري غشايي و واردات انواع غشاها، بومي سازي و توسعه اين فناوري از ضرورت‌هاي تحقيقاتي حال حاضر كشور به شمار مي‌آيد. به همين دليل اين كار تحقيقاتي با رويكرد ساخت غشاهاي نانوليفي با كارايي بالا براي تصفيه آب و پساب انجام شده است.
نتايج اين طرح پژوهشي گام مؤثري در بهبود فرايند توليد غشاهاي نانوليفي بوده كه مي‌تواند به توسعه هر چه بيشتر اين فناوري كمك شايان توجهي كرده و منجر به كاهش هزينه‌هاي توليد و ارائه‌ محصولي با كيفيت بالاتر طي يك مرحله شود. محصول نهايي (غشاء) در صنايع تصفيه آب و پساب كاربرد بيشماري دارد.
بيگمرادي در خصوص روش بكار رفته در ساخت اين غشاها گفت: اين روش ساده، قابل كنترل و كارآمد براي ساخت غشاهاي نانوليفي قابل كاربرد در صنعت آب است كه توانايي كنترل ساختار غشاء و عملكرد نهايي آن را بخوبي داراست. در واقع در اين طرح، از روش الكتروريسي (كه روشي براي توليد نانوالياف پليمريست) استفاده شده است. لذا مي‌توان طي فرايند توليد، قطر الياف و اندازه حفرات غشا را كنترل و همزمان با افزايش قابليت آبدوستي غشاء، طي يك مرحله، غشايي با كارايي بالا توليد نمود.
به گفته‌ اين محقق نتايج نشان داد كه ميزان آب دوستي غشاي ساخته شده را نزديك به 70% و شار آب خالص عبوري از غشاء نسبت به نمونه تجاري موجود حدود 60% افزايش يافته است.
وي افزود: كاربرد نانوالياف پليمري در ساختار غشا سبب شده علاوه بر ساخت غشاهايي با تخلخل و مقاومت مكانيكي بسيار بالا و ضخامت كم، بتوان با تغيير زبري سطوح نانوالياف و كنترل ميزان قطبيت آن‌ها، ميزان آبدوستي و شار عبوري از غشا را بهبود بخشيد. ذكر اين نكته نيز ضروري است كه در طي فرايند توليد از فعال كننده سطحي در محلول پليمري استفاده شده است.
بيگمرادي همچنين عنوان كرد كه در اين تحقيقات براي بررسي ساختار غشا از آزمون‌هايي همچون SEM، FTIR، AFM و تخلخل سنجي جيوه و براي ارزيابي ميزان آبدوستي غشا از آزمون اندازه گيري زاويه تماس (CA) استفاده شده است.
اين محقق در پايان با اشاره به اين موضوع كه اين طرح هم اكنون در مقياس آزمايشگاهي در حال انجام است، گفت: با توجه به نتيجه نهايي طرح كه دست يابي به فناوري توليد غشاهاي نانوليفي قابل كاربرد در صنايع تصفيه آب و پساب است، بدون شك اين محصول قابليت تجاري شدن را داشته و پس از گذراندن سطوح 9 گانه آمادگي فناوري مي‌تواند بصورت صنعتي توليد و روانه بازار شود.
اين تحقيقات حاصل تلاش‌هاي راضيه بيگمرادي- دانشجوي دكتري مهندسي شيمي از دانشگاه سيستان و بلوچستان، پرفسور عبدالرضا صميمي و دكتر داود محبي كلهري- اعضاي هيأت علمي اين دانشگاه است. نتايج اين طرح در مجله‌ Polymer با ضريب تأثير 3/483 (جلد 143، سال 2018، صفحات 271 تا 280) به چاپ رسيده است.
علمي**1023**1440