عرضه نانوكاتالیستی برای تصفیه ۳ بعدی و الكتروشیمیایی پساب ها و منابع آب زیرزمینی
پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیركبیر با فناوری نانو، كاتالیستی را در امتداد تصفیه سه بعدی و الكتروشیمیایی منابع آبی طراحی كردند كه در تصفیه پساب های كارخانجات لبنی نیز به كار می آید.
به گزارش بی دانلود به نقل از ایسنا، حسنا قنبرلو، فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «سنتز اقتصادی نانوالکتروکاتالیست بر پایه گرافن نیتروژن دهی شده در جهت تصفیه سه بعدی و الکتروشیمیایی منابع آب، اظهار داشت: تصفیه منابع آبی از گذشته تابحال توسط روش های فیزیکی و شیمیایی مختلف صورت می گرفته که همچون آنها می توان به روش های جذب، فیلتراسیون غشایی، حذف فتوکاتالیستی، حذف بیولوژیکی و فرآیندهای الکتروشیمیایی اشاره نمود.
وی ادامه داد: آفت کش ها همچون منابع بزرگ ایجاد آلودگی در آب های زیرزمینی هستند که بوسیله اقدامات انجام گرفته در صنایع کشاورزی سبب آلودگی بخش عظیمی از منابع آب شرب می شوند؛ چونکه این ترکیبات به محض تماس با خاک جذب آن شده و با نفوذ به لایه های زیرین زمین سبب ایجاد آلودگی در سفره های آبی زیرزمینی خواهند شد.
بگفته وی، این نوع از آلاینده ها تابحال مشکلات زیادی را برای تصفیه آب در سرتاسر جهان بوجود آورده اند. هرچند استفاده از آفت کش ها در عرصه جهانی طی دهه های اخیر به شدت محدود شده است، با این وجود همچنان برخی بقایای آفتکش ها و محصولات تغییر یافته آنها به منابع آب زیرزمینی نفوذ می کنند.
وی با اعلان اینکه مسئله آلایندگی آفت کش ها در کشورهای اروپایی جزو مهمترین مسائل در تصفیه آب شرب شهری محسوب می شود، بیان کرد: برای مثال در کشور دانمارک تمرکز اصلی برای حذف آلاینده ها برروی سه ترکیب آفت کشی مهم همچون ۲و۶- دی کلروبنزامید، ۲- متیل ۴ -کلروفنوکسی استیک اسید و مکوپروپ است.
فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به کاتالیستی که طی انجام این پروژه تهیه شده است، بیان کرد: این کاتالیست، بدلیل دارا بودن نانوساختارهای کربنی نیتروژن دهی شده در ترکیب با ذرات آهن، فعالیت الکتروشیمیایی ذاتی بالایی درجهت تصفیه الکتروشیمیایی آب داشت؛ چونکه ساختارگرافن نیتروژن دهی سبب پیشرفت در فعالیت واکنش احیای اکسیژن شد و ذرات آهن از طرف دیگر سبب پیشبرد واکنش فنتون و افزایش فرآیندهای اکسیداسیون آلاینده ها شدند.
قنبرلو اشاره کرد: پیچیده ترین بخش انجام کار، چگونگی انجام پروسه سنتز کاتالیست با یک روش و ایده ای نوآورانه بود. با این وجود بعد از مشخص شدن روش کلی و پیش ماده مورد نظر برای سنتز کاتالیست، شناسایی واسطه های ارگانیک تولید شده در حین پروسه تصفیه الکتروشیمیایی آب نیز یکی دیگر از پیچیدگی های کار حاضر بود. این مرحله یکی از مراحل مهم در بحث تصفیه منابع آبی خصوصا آب شرب شهری بصورت الکتروشیمیایی بشمار می رود.
این محقق با اشاره به کاربرد نتیجه این تحقیق اظهار داشت: این الکتروکاتالیست قابل کاربرد در تمامی صنایع در رابطه با دستگاه های تولید انرژی پایا و تجدیدپذیر، نظیر انواع باتری های فلز-هوا، لیتیوم-یون، پیلهای سوختی و سیستم های تصفیه الکتروشیمیایی آب است.
وی افزود: این نوع از سیستم های تصفیه آب برای تصفیه پساب های حاصل از کارخانه های لبنیاتی خصوصا بصورت پایلوت پلنت نیز کاربردی هستند. نوآوری این کار در زمینه استفاده از پیش ماده کم هزینه، روش ساده تولید و ایجاد نانوساختارهای سه بعدی شبه تمشکی از گرافن نیتروژندهی شده و نانوکریستالهای اکسید آهن در ساختار کاتالیست محصول بود.
وی با اعلان اینکه در بعضی کشورهای اروپایی و امریکایی در مقیاس کارخانه از این نوع پروسه تصفیه آب بهره می برند، افزود: متاسفانه در کشور ما، این تکنولوژی حتی در مقیاس پایلوت هم استفاده نشده است. این درحالیست که این نوع از فرآیندهای تصفیه آب، جزو تکنولوژی های سبز و عاری از آلودگی برای محیط زیست هستند.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح اظهار داشت: پروسه تصفیه آب به روش الکتروشیمیایی همچون روش های سبز با مزیت های فشردگی سیستم، عدم آلودگی ثانویه، کاربرد بصورت غیرمتمرکز و امکان کنترل پروسه ازراه دور است؛ استفاده از فرآیندهای سه بعدی معمولا با اضافه شدن ذرات الکترودی بین الکترودهای اصلی آند و کاتد (در سیستم دوبعدی) به وجود می آیند.
استاد راهنمای این طرح، دکتر بهرام ناصرنژاد عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر ینس ماف استاد راهنمای خارجی این طرح از دانشگاه آلبورگ دانمارک بوده اند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب