حذف یون‌های فلزات سنگین از آب‌های آلوده با استفاده از جاذب‌های بر پایه هیدروژل

محورهای موضوعی : کاربرد شیمی در محیط زیست

محراب فلاحی سامبران ¹ (دانشکده مهندسی شیمی)
طناز سلطان الذاکرین سرخابی ² (گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران)

تاریخ دریافت : 1400/06/01 تاریخ پذیرش : 1400/06/18 تاریخ انتشار : 1399/02/01

کلید واژه: یون‌های فلزات سنگین, روش جذب سطحی, جاذب‌ها, هیدروژل‌ها,

چکیده مقاله :

رشد صنعت امروز نیازهای ما را برآورده می‌کند و باعث بهبود توسعه اقتصادی می‌شود. با این حال، آلاینده‌‌های صنایع باعث آلودگی منابع آبی می‌شوند که خطر بزرگی برای سلامت موجودات زنده محسوب می‌شود. بنابراین محققان همواره در تلاش بوده‌اند تا روشی کارآمد و موثر تری برای حذف یون‌های سمی فلزات سنگین از منابع آبی توسعه دهند. روش جذب سطحی، نتایج امیدوار کننده‌ای را برای حذف یون‌های فلزات سنگین از خود نشان می‌دهد. به کار گیری این روش در مقیاس بزرگ نیز آسانتر است. بنابراین می‌تواند در کاربردهای عملی به کار گرفته شود. جاذب‌های متعددی توسعه و گزارش شده‌اند. اما در میان آن‌ها هیدروژل‌ها به دلیل قابلیت استفاده مجدد و سهولت تهیه و مصرف، توجهات زیادی را امروزه به خود جلب کرده است. هیدروژل‌ها شبکه‌های ماکرومولکولی هستند که در آب متورم می‌شوند ولی در آب حل نمی‌شوند. قابلیت تورم و جذب آب هیدروژل‌ها عمدتا از گروه‌های عاملی آبدوستی مانند -NH2 ، -OH ، -COOH، -CONH2 ، - CONH و -SO3H ناشی می‌شوند که به زنجیر اصلی پلیمری متصل هستند. در حالی که مقاومت آنها در برابر حل شدن ناشی از پیوندهای عرضی بین زنجیرهای شبکه ناشی می‌شود. بنابراین، در این مقاله روش‌های مختلف تهیه جاذب‌های هیدروژلی توضیح داده شده و به طور خلاصه پیشرفت‌های اخیر در استفاده از جاذب‌های هیدروژل برای حذف یون‌های فلزات سنگین آورده شده است. علاوه ‌براین، مکانیسم مربوط به حذف یون‌های فلزات سنگین نیز بررسی و جدیدترین مطالعات در مورد روش جذب سحطی برای تصفیه آب‌های آلوده به یون‌های فلزات سنگین ارائه شده است.

چکیده انگلیسی:

The growth of industry fulfills our necessity and promotes economic development. However, pollutants from such industries pollute water bodies which pose a high risk for living organisms. Thus, researchers have been urged to develop an efficient method to remove toxic heavy metal ions from water bodies. The adsorption method shows promising results for the removal of heavy metal ions and is easy to operate on a large scale, thus can be applied to practical applications. Numerous adsorbents were developed and reported, among them hydrogels, which attract great attention because of the reusability, ease of preparation, and handling. Hydrogels are macromolecular networks that swell, but do not dissolve, in water. The ability of hydrogels to absorb water arises from hydrophilic functional groups such as -NH2, -COOH, -OH, -CONH2, - CONH -, and -SO3H attached to the polymeric backbone, while their resistance to dissolution arises from crosslinks between network chains. Thus, this review provides various methods of hydrogel adsorbents preparation and summarizes recent progress in the use of hydrogel adsorbents for the removal of heavy metal ions. Further, the mechanism involved in the removal of heavy metal ions is briefly discussed. The most recent studies about the adsorption method for the treatment of heavy metal ions contaminated water are presented.