حذف فلزات سنگین از آب و پساب‌ها به وسیله جذب توسط انواع مختلف ژل‌های پلیمری

نوع مقاله : تالیفی

نویسندگان

1 دانشکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانششکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

امروزه وجود یون‌های فلزات سنگین در فاضلاب‌های صنایع مختلف از مشکلات محیط زیستی جهان مدرن به شمار می‌آید. ازاین‌رو، روش‌های مختلفی برای جذب و حذف یون‌های فلزات سنگین از فاضلاب‌های صنعتی و پساب‌ها به کار گرفته می‌شوند. یکی از روش‌های مؤثر در این زمینه، جذب توسط ژل‌های پلیمری است که به دسته‌های مختلف هیدروژل، آیروژل، میکروژل و نانوژل تقسیم می‌شوند. این مواد شبکه‌های پلیمری متخلخل دارای اتصالات عرضی هستند. با داشتن ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مطلوب نظیر مساحت سطح زیاد، تنوع در اندازه، دوام بالا، تنوع در انحلال‌پذیری، وجود مراکز جذب فعال و سازگاری با محیط‌زیست، آن‌ها می‌توانند با بازده زیاد یون‌های فلزات سنگین نظیر سرب، کادمیم، جیوه، مس و فلزاتی از این دست را به شکل فیزیکی و شیمیایی و بدون ایجاد اثر مخرب ثانویه از محیط‌های آبی آلوده جذب کنند. چارچوب کلی ساختار این ژل‌ها با یکدیگر مشابه بوده و عواملی چون اندازه منافذ، اندازه شبکه‌ها و وجود مایع یا گاز در منافذ باعث ایجاد دسته‌بندی-های مختلف برای ژل‌ها می‌شود. در این مقاله مروری ابتدا به معرفی هر یک از انواع ژل‌ها و ویژگی‌های منحصر به فرد آن‌ها می‌پردازیم، سپس در مورد روش‌های کلی ساخت، بهینه‌سازی‌های مخصوص به‌منظور تقویت جذب و مکانیسم‌های جذب فلزات توسط ژل‌ها مطالبی ارائه می‌کنیم.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Removal of heavy metals from water and wastewaters via adsorption by different types of polymeric gels

نویسندگان [English]

  • Maede Ramezanpour 1
  • Mohadeseh Mirzaie 1
  • Abbas Rezaee Shirin-Abadi 2
1 Department of Polymer & Materials Chemistry, Faculty of Chemistry & Petroleum Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Department of Polymer & Materials Chemistry, Faculty of Chemistry & Petroleum Sciences, Shahid Beheshti University,Tehran, Iran
چکیده [English]

Todays, the presence of heavy metal ions in the wastewaters of various industries is one of the most important environmental problems in the modern world. Therefore, various methods are used to adsorb and remove heavy metal ions from industrial wastewaters and effluents. One of the effective methods in this field is adsorption by polymeric gels, which are divided into different categories including hydrogels, aerogels, microgels and nanogels. These materials are cross-linked polymeric networks that are porous. With having desirable physical and chemical properties such as high surface area, variety in size, high durability, variety in solubility, active adsorption centers and environmental compatibility, they can absorb heavy metal ions such as lead, cadmium, mercury and copper physically and chemically from contaminated aquatic environments without causing secondary destructive effects. The general structure of these gels is similar to each other, and factors such as pore size, mesh size, and the presence of liquid or gas in the pores create different categories. In this review article, we first introduce the types of gels and their unique properties, then we provide information about general synthesis methods, special optimizations to enhance the adsorption and mechanisms of metal adsorption by gels.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrogel
  • aerogel
  • microgel
  • nanogel
  • heavy metals