مطالعه مروری روش های حذف مواد آلاینده از آب بهوسیله فناوری نانو

Transcript

1 ( و 1 نحوه استناد به این مقاله: غلامی امیر )1931(. مطالعه مروری روشهای حذف مواد آلاینده از آب بهوسیله فناوری نانو. تبدیل انرژی )2 چکیده آب سالم آبی است مطالعه مروری روش های حذف مواد آلاینده از آب بهوسیله فناوری نانو 1 و* امیر غلامی 1 گروه مهندسی مکانیک واحد دزفول دانشگاه آزاد اسلامی دزفول ایران. دریافت: اسفند 35 بازنگری: فروردین 34 پذیرش : اردیبهشت 34 که عاری از مواد شیمیایی سمی و عوامل بیماری زا باشد. آب سالم برای سلامتی انسان ضروری است. همچنین آب سالم یکک مکاده خام حیاتی در بسیاری از صنایع کلیدی از جمله الکترونیک دارو و مواد غذایی محسوب میشود. هم اکنون جهان به دلیل کمبود منابع آب شکیرین بکا چالش های زیادی برای به تامین آب سالم روبرو است. امروزه گذر علم و فناوری و پیشرفت سریع تکنولوژی توانسته اسکت راهکارهکا و دسکتاوردهای جدیدی را در زمینهی علوم مختلف از جمله تصفیهی انواع پسکابهکا و فاضکلابهکای صکنعتی ارائکه کنکد. در زمینکهی شکناخت و ازبکین بکردن انکواع آلایندههای آلی علم نانو دارای جایگاه ویژهای است. اخیرا با ورود فناوریهای نکوین در تصکفیهی آب و پسکابهکای صکنعتی راهکارهکای جدیکدی بکا استفاده از فناوری نانو و محیطهای متخلخل معرفی شده است. آب آب به توانایی بالای فناوری نانو در حذف مواد آلی از آب و پسابها موجب توجکه ویکژهای بکه این موضوع گردیده است. در این مطالعه مروری پژوهشهایی در زمینه نانو مواد از جمله: 1- حذف مواد آلی توسکط نکانوارا 2- انتقال نانوارا و زغکال سکنف فعکال از فلزی در ماده متخلخل اشباع 9- استفاده نانوارا آهن صفر ظرفیتی جهت حذف کروم از آب 5- حکذف آرسکنیک از کمک عنصر صفر ظرفیتی آهن بر روی کربن فعال 4- کاهش موثر بروما در آب توسط کربن فعال گرانول آغشته بکه نکانو هیدروکسکید آهکن 6- کاهش نیترا با استفاده از ارا نانو آهن- مس 7- سنتز نانوکمپوزیت متخلخل از زغال چوب طبیعی- منیزیم جهت پاکسکازی فسکفا و نیترا از محلول آبی 8 -توسعه و تعیین ویژگیهای غشای سرامیکی میکرومتخلخل تیتانیوم سیلیکون کاربید جهکت فیلتراسکیون میکروارگانیسکمهکا مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این مشابه دیگر مطالعه مروری بر روشها و ترکیباتی جهت از بین بردن مواد آلی از مایعکاتی ماننکد اسکیدهای آبکی و ارا و همچنین معرفی برخی کاربردهای نانو مواد در حذف آلایندهها از آب است. عهدهدار مکاتبات: amirgholami4511@gmail.com * کلمات کلیدی: نانوارا مواد آلی محیط متخلخل آلایندهها. 1- مقدمه آلودگی محکیط زیسکت تهدیکدی جکدی بکرای سکلامتی انسکان محسوب میگردد. باکتریها و ویروسهای منتشر شده در هکوا و آ ب عامل بسیاری از بیماریهای کشنده میباشند[ 1 ]. پیشکرفت فیلتراسیون آب با استفاده از مکواد غیکر سکمی جهکت پاکسکازی میکروارگانیسکمهکا و جلککوگیری از انتشکار آنهکا دارای اهمیکت چشمگیری است [2]. راهها و فرایندهای شناخته شدهی زیادی جهت پاکسازی خالص سازی و سایر سالم سازیهای مایعا در مصکرف روزانکه و رفکع سایر نیازها وجود دارد. روشهای تصفیه آب شامل: سکانتریفیوژ فیلتراسیون جهکت حکذف مکواد شکیمیایی اسکتریل ککردن آب تقطیر افزایش خلوص مایعا سرازیر ککردن اسکمز معککوس و الکترودیکالیز پاستوریزاسکیون و فراینکدهکای کاتالیسکتی جهکت پوشاندن میباشند. هر کدام از ایکن روشهکا جهکت برنامکههکای کاربردی خاصی مناسب هستند و به طور معمول ترکیبی از ایکن روشها به منظور دستیابی به محصول نهایی مورد اسکتفاده قکرار میگیرند [9]. در مواردی نیاز است غلظت هیدروکربنها و مواد آلکی تکا سکط بسیار پایینی کاهش یابنکد. پکا سکازی هیکدروکربنهکا شکامل: نشسککت تانککک جداسککازهای الکترواسککتاتیک و جداسککازهای سیلیکونی میباشکد. اناکام ایکن جداسکازی هکا بسکیار سکخت و پرهزینه است و نیاز به تاهیزا و ماشین آلا پیشکرفتهای دارد تا بتوانند تکا حکد ممککن هیکدروکربنهکا و مکواد ارگانیکک را از مایعا با پایهی آب جدا کنند [5]. در گذشتهی نه چندان دور تصفیه متداول فیلتراسکیون و گنکدزدایی آب آشکامیدنی بکا روشهکای اناکام مکی شکد. هکدف از آن ککاهش مکواد معلکو و زدودن عوامکل زنکدهی بیمکاریزا در آب 54

2 مطالعه مروری روشه یا حذف مواد... آشامیدنی بود. این روشها جواب گوی نیاز تصفیه خانهها نبکوده و لازم است از فرآیندهای جدید برای تصکفیهی آب آشکامیدنی فاضلابهای صنعتی و کشاورزی استفاده گردد [4]. یکی از مشکلا کنونی تصفیهی آب عدم توانایی جذب مواد آلی ازجمله: کربن آلی موجود در خا سنف مواد هیومیک کربن سیاه از جمله دوده زغال سنف کربنهای آلی حل شدنی و دیگر مواد آلی طبیعی از آب میباشد [6]. 2- نانو مواد نانومواد در مقایسه با مواد در ابعکاد بکزر دارای سکطو بسکیار وسیع تری هستند. آنها همچنین به دلیل داشتن میکل ترکیبکی زیاد قکادر بکه بکر هکم ککنش بکا گکروههکای شکیمیایی مختلکف 1 قابل میباشند. همچنین نانو مواد میتوانند به عنوان لیگاندهای بازیافت با ظرفیکت و عملککرد انتخکابی بسکیار بالکا بکرای جکذب یونهای فلزی سمی از هستههای رادیواکتیو حلکالهکای آلکی و معدنی به شمار آیند. جکاابهکا مکیتواننکد بکه عنکوان جداسکاز محیطی در خالص سازی آب و برای حکذف آلاینکدههکای آلکی از آب آلوده استفاده میشوند [8]. 9- محیطهای نانو متخلخل هنگامی که آلایندههای آلی آب گریز از طریو آب وارد خکا میشوند به راحتی توسکط ارا جامکد غیکر محلکول در آب جذب و از آب جدا میشکوند. پدیکده جکذب و دفکع اینگونکه آلایندهها از آب به خکا و از خکا بکه هکوا بسکیار پیچیکده است. این پدیده به عوامل متعددی از قبیکل حلالیکت در آب آب موجود در شبکه خا و قابلیت اجکزای گونکاگون خکا برای جذب این ارا بستگی دارد. هنگامی که بکیش از یکک مولکول آب گریز در محیط وجود داشته باشد مولککولهکای آلاینده به جسمی متصل مکیشکوند ککه از لحکای شکیمیایی بیشترین شباهت را بکه آنهکا داشکته باشکد. بکه همکین دلیکل محیط نانو متخلخل که شباهت زیادی به مولکولهکای مکواد آلاینده دارد مناسب ترین وسیله بکرای جداسکازی ایکن نکوع آلایندههای آلی از آب و خا به شمار میرود. به طکور کلکی محیطهای نانو متخلخل به دلیل قابلیت اسکتفاده مککرر آنهکا در کاربردهای زیست محیطی بسیار مقرون به صرفه هسکتند. کاربردهککای زیسککت محیطککی آن هککا شککامل: جداسککازی آلایندههای آلی از آ ب آشامیدنی تصفیه پسابهای واحدهای صنعتی مانند نیروگاههای هسکتهای بکرای اسکتفاده ماکدد از آنها پاکسازی منابع آبی آلوده شده به مواد نفتکی پاکسکازی منابع آب زیرزمینی از آلایندههای آلی می باشد [3]. 4- روش های مختلف پاک سازی آلاینده ها از آب 1-5: حذف مواد آلی از آب توسط نانوارا و زغال سنف فعال: زغال سنف آلودگیهای سمی متعددی را به هوا آب و خا منتقل میکند. کادمیوم جیوه سلنیوم زیرزمینی و سطحی وارد نانوارا مایعا عناصر سمی موجود در زغالسنف همچون و دیگر آلایندهها آب میشوند. - شن میتواند منار به جذب خا آبی آلوده میگردد. یک بسته نانوارا از جمله های از طریو آبهای استفاده از ترکیب زغال سنف از متخلخل پوشیده با فلزا قلیایی خاکی و یا پیروالکتریک 9 هیدروکسیدها کریستالهای پیزوالکتریک 2 میتوانند بخش قابل توجهی از زغال سنف را حذف کنند. نگه داشتن نانوارا روی بستر شن و ماسه از طریو نیروهای واندروالسی و یا نیروهای الکترواستاتیک امکانپذیر است. نانوارا میتوانند از طریو پوششی از الکل گلیکول و روغنهای معدنی به بستر اضافه شوند. جیمز و کریوز ]11[ با اختراع ترکیب جدید دریافتند: به منظور حذف زغال سنف از مایعا میتوان از نانوارا کمک گرفت. بستر مورد بررسی میتواند حاوی شن و ماسه مهرههای سرامیکی و یا دانههای شیشهای باشد. بستر شامل یک ماده متخلخل فعال که دارای پوشش نسبی از نانوارا جااب و ارا ثابت شده است می باشد. جذب مواد آلی از طریو مواد جااب روی سط ماده متخلخل فعال صور میگیرد اما به دلیل شسته شدن آنها به وسیلهی آب از روی سط ماده متخلخل نیاز است که مواد جااب به سط فعال ماده متخلخل ثابت شوند. نمونه ها شامل دو بطری از پساب حاوی لیمونن هستند که تست فیلتراسیون روی آنها صور گرفته است. نمونه اول شامل 1.2 درصد وزنی زغال آنتراسیت است و نانوارا روی آن تثبیت شده است. پس از عبور 411 میلی لیتر پساب آب فیلتر شده همچنان پا نانوارا است. فیلتر بدون نانوارا به بود. نمونه دوم حاوی ارا آنتراسیت و فاقد قادر به پاکسازی پساب نبود. نتایج بدست آمده نشان میدهد که وجود نانو ارا جذب شده زغال سنف فعال شیوه ترکیبا آبی میباشد [11]. 2-5: انتقال نانوارا خوبی برای جذب مواد آلی از فلزی در ماده متخلخل اشباع: فتوکاتالیستها موادی هستند که باعث نابودی آلایندهها در فاضلاب و تبدیل آنها به مواد بی خطر نظیر آب و دی کربن میشوند. تعدادی از مواد فتوکاتالیست عبارتند از دی- تیتانیوم) TiO2 ( روی) ZnO ( 2 - piezoelectric 3 - pyroelectric 1. Ligand 56

3 غلامی آهن) Fe3O4 ( و مس) CuO ( که به علت قیمت کم عدم نیاز به انرژی بالا و عدم ایااد آلودگی از بقیه مشهورتر هستند. تال و همکاران ]11[ رفتار چهار نوع از نانوارا فلزی در محیط متخلخل اشباع را مورد بررسی قرار دادند. انتقال این نانو مواد در یک سری از آزمایشا اندازه گیری شد. ستونهای عمودی با ارا کروی شیشهای یک شکل پر شد. ارهها به صور یک پالس معلو در محلول آبی در نظر گرفته شدند. جدول) 1 (: ویزگی ه یا نانو ارا مول نمک با اقتباس از مرجع [11]. نانو ذرات آهن اندازه تولید )نانومتر( اندازه )نانومتر ) DLS استفاده شده جهت انتقال با 1/1 پتانسیل زتا η mv )Fe 3O 4( دی تیتانیوم )TiO 2( روی )ZnO( مس )CuO( این پژوهش نشان داد که حرکت در میان نانوارا یکدیگر متفاو تحر با به شد است. همچنین تیتانیوم دارای بالاترین است. افزایش قدر یونی سبب افزایش رسوب نانوارا میگردد. به عبار دیگر افزودن هیومیک اسید سبب افزایش قابل توجه خا حرکت نانوارا میگردد. به طور کلی در سیستمهای طبیعی انتظار میرود که وجود هیومیک اسید)در و مواد آلی( بر تعیین سرعت حرکت نانوارا تاثیر کلیدی داشته باشد. اثر قدر یونی در حمل و نقل نانوارا با تکرار این آزمایش )پودر و محلول در آب( با غلظتهای مختلف نمک طعام بررسی شد. نمودار بدست آمده برای آهن صفر ظرفیتی دارای ماکزیمم در یک مقدار مشخصی از منافذ بود. به طور قابل توجهی سرعت حرکت نانوارا آهن مغناطیسی در محیط متخلخل بسیار کم است که ممکن است به ثبا کم در سوسپانسیون نسبت داده شود. برای غلظتهای پایین تر نمک با افزایش غلظت هیومیک اسید سرعت حرکت به نانوارا شد افزایش مییابد. برای محلول شامل گرم بر لیتر هیومیک اسید بیشتر از 1.4 درصد 23 درصد 71.4 درصد و 74 درصد نانوارا از شن کوارتز شسته شدند. نتایج این مقاله نشان میدهد که نانوارا دی تیتانیوم) TiO2 ( دارای بیشترین تحر مس) CuO ( دارای تحر کمتر و آهن) Fe3O4 ( و روی) ZnO ( دارای حداقل تحر در محلول بودند. ارا دارای تحر کمتر برای جذب شدن به ارا شن کوارتز مناسب تر هستند [11]. 9-5: استفاده نانوارا آهن صفر ظرفیتی جهت حذف ککروم از آب: کروم یکی از فلزا صنعتی مهم است که در فرآیندها و تولیدا صنعتی بسکیاری از آن اسکتفاده مکیشکود. ایکن مکاده از طریکو فاضلابهکای تولیکدی صکنایع آبککاری نسکاجی چکرم سکازی و کودسازی به محیط زیست و آبهای سطحی و زیکر زمینکی وارد میشود. ککروم از طریکو نشکت یکا روشهکای دفکع نادرسکت در محیط رها میشود که در دو حالت کروم سکه ظرفیتکی و شکش ظرفیتی یافت میشود. کروم شکش ظرفیتکی در محکیط حرککت میکند و بسیار سمی و سرطان زا است در حالی ککه ککروم سکه ظرفیتی سمیت کمتری دارد. کروم همچنین باعث ایااد اختلکال در کار کبد کلیه و ریه میشکود. طبکو اعلکام سکازمان بهداشکت جهکانی میکزان ماکاز ککروم در آب 1.11 میلکی گکرم در لیتکر مکیباشکد. امکروزه بکرای حکذف ککروم از روشهکای فیزیککی و شیمیایی متعددی شامل: اسمز معکوس و الکترو دیالیز اسکتفاده می شود. روشهای مذکور علاوه بر محدودیت در اسکتفاده دارای هزینه بالایی می باشند. یک روش سریع و موثر که امروزه بسکیار مورد توجه قکرار گرفتکه روش احیکای شکیمیایی اسکت. سکان و همکاران ]19[ با بررسی روی عنصر صفر ظرفیتی آهن دریافتند که میتوان از عوامکل کاهنکده ماننکد Na2So3 Fe0 NaHso3 باای روشهای سنتی اسکتفاده ککرد. در ایکن بکین آهکن صکفر ظرفیتی به دلیل فراوانی ارزانی غیرسمی بودن واکنش سریع و بازده بالا در تازیه آلایندهها در اولویت قرار دارد. حذف کروم بکه وسیلهی آهن صفر ظرفیتی تکنولوژی بسیار موفقی میباشد و از چندین واککنش بکه صکور چرخکه خورنکدگی الکتروشکیمیایی تشکیل شده است. اندازه ارا یک ویژگی نسبتا مهم در جکذب و واکنش با آلایندههاست. نانوارا آهن به دلیل سط موثر بالکا میزان کروم را به طور قابل توجهی کاهش میدهند. شکل اولیکه نانوارا باعث واکنش سریع با مادهی اطراف خکودش مکیشکود. احیاء کروم شش ظرفیتی با آهن صفر ظرفیتی باعث تولید آهکن فریک و یون کروم سه ظرفیتی میشود. کروم سه ظرفیتی مکی- تواند از طریو ته نشینی ترکیب هیدوکسید کروم سه ظرفیتکی و آهن سه ظرفیتی حذف گردد ]12[. در شکل 1 تاثیر آهن صکفر ظرفیتی بر کاهش کروم نشان داده شده است. این پژوهش نشان میدهد که آهن صفر ظرفیتی کارایی و صرفه اقتصادی بیشکتری نسبت به دیگر مواد سنتی در جذب مواد آلاینده دارد [19]. 57

4 مطالعه مروری روشه یا حذف مواد... شکل 1 : تاثیر کاهش کروم شش ظرفیتی بکا دوزهکای مختلکف آهن صفر ظرفیتی و مواد دیگر با اقتباس از مرجع[ 19 ]. 5-5: حذف آرسنیک از آب به وسیله عنصر صفر ظرفیتی آهن- روی-کربن فعال: آرسنیک اسید یا همان مر موش یکی از عوامل سرطان زا شناخته شده است که از طریو فرآیندهای طبیعی مانند واکنشهای هوازدگی فعالیتهای بیولوژیکی متالوژی ساخت شیشه و سرامیک تولید ابر آتشفشان رساناها نیمههادیها وارد محیط زیست میشود. استفاده طولانی مد و از آب آشامیدنی حاوی آرسنیک میتواند باعث افزایش ویتیلیگو 5 سرطان پوست بیماریهای قلبی و عصبی شود. غلظت بالای آرسنیک در آب علاوه بر سوء تغذیه و هپاتیت باعث تشدید اثرا سمی آن میشود [15]. ژو و همکاران ]14[ با مطالعه روی کربن فعال آغشته به عنصر صفرظرفیتی آهن توسط ترکیب کربن فعال با سولفا آهن توانستند غلظت آرسنیک را در آب کاهش دهند. ارا آهن در منافذ کربن نفوا کرده و باعث جذب کاتیونهای فلزی فسفا سیلیکا 2+ Ca 2+, Mg شد. همچنین آهن فروس) 2+ )Fe مانع جذب آرسنیک توسط عنصر صفر ظرفیتی شد. آرسنیک می- تواند بوسیله محلول سدیم هیدروکسید احیا شود. نتایج این پژوهش نشان میدهد که نانوارا آهن صفر ظرفیتی میتواند به جای سط خارجی درون منافذ کربن فعال نفوا کنند. آهن ارا ماندگاری کاهش موثر غلظت آرسنیک صفر ظرفیتی درون کربن فعال باعث از محلول آبی می شود [14]. 4-5: کاهش موثر برومکا در آب توسکط ککربن فعکال گرانکول آغشته به نانو هیدروکسید آهن: در سالهای اخیر اندازهگیری خاصیت سرطانزایی بروما در آب نوشکیدنی بکه دلیکل این یکون اهمیکت ویکژهای یافتکه اسکت. از کربن فعال گرانول آغشته به نانو هیدروکسید آهن جهت کاهش بروما در ا ب استفاده میشود. نانو هیدروکسید آهکن بکه ارا SO4 متصل شده و بکه طکور مسکاوی روی سکط ککربن فعکال گرانول توزیع میشود. آهن متصل شده به کربن فعکال گرانکول به طور موثری بروما را از آب جذب میکند. در طکول ککاهش بروما به برومیت آهن سه ظرفیتی پس از اتصکال بکه ترکیکب آهن و کربن فعال گرانکول بکه آهکن دو ظرفیتکی ککاهش پیکدا میکند. کاتالیزورهای آهن سه ظرفیتی و آهن دو ظرفیتکی بکه کاهش میکزان برومکا از طریکو ککربن فعکال گرانکول سکرعت و 2- میبخشد. چهار آنیون غیکر طبیعکی بکه ترتیکب شکامل So4 ترکیب شده با آهن و کربن فعال گرانکول 2- و - Cl و 3- Po4 CO3 سکبب ککاهش کارآمکد برومکا در آب مکیگکردد. در شککل 2 ظرفیکت جکذب ککربن فعکال گرانکول و ترکی بک درصده یا آهکنهکای بکا وزنی 1/3 1/6 و 1/2 و کربن فعکال گرانکول صکور گرفته است. افزایش درصد وزنکی آهکن در ککربن فعکال گرانکول باعث جذب بیشتر بروما در ا ب میگردد. شکل 2 : ظرفیت جذب کربن فعال گرانول و آهن با اقتبکاس از مرجکع.[14] نتایج نشان میدهند که ترکیب آهن-کربن فعال گرانول قکدر بالایی در کاهش بروما از محلولهای آبی دارد [16]. 6-5: کاهش نیترا با استفاده از نانوارا :Fe/Cu عدم رعایت حد ماکزیمم غلظت نیترا در آب آشامیدنی مناکر به خطراتی برای سلامتی از جمله سرطان و سندرم کودکان آبکی میگردد. روشهای حذف نیترا از آب مشتمل بکر فرآینکدهای فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی مکیباشکد. تبکادل یکونی اسکمز معکوس و احیای شیمیایی روشهایی هستند که تا کنکون بکرای حذف نیترا از آب مورد استفاده قرار گرفتهاند. روشهکای فکو 4. vitiligo 58

5 غلامی ضمن اثرا صرفه نیستند جانبی احتمالی بر روی آب از نظر اقتصادی مقکرون دریافتند قرارگکرفتن [17]. حسینی و همکارانش 4 یک نانو فلزی صفرظرفیتی روی نانوارهی آهن مکیتوانکد باعث کاهش نیترا از آب شود. پوشش فلزی میتواند به انتقکال الکترون از هستهی آهن صفرظرفیتی برای کاهش نیترا کمک کند. نیترا محلول درآب در سط مشتر مس و آب حرککت میکند. نیترا در سط مشتر پخش شده و با دادن الکتکرون - از هسکککته و + H از آب سکککبب تولیکککد NH 3 و NO2 و + NH میگردد. سط نانوارا فلکزی روی عنصرصکفر ظرفیتکی آهن میتوانکد از اسکیون سکریع آن جلکوگیری کنکد. ایکن فرآیند در آب زیرزمینی حل نمیشود. نتایج این پکژوهش نشکان داد که ترکیب عنصر آهن صفر ظرفیتی با مس میتوانکد جکااب خوبی برای نیترا از محلول آبی باشد [18]. 7-5: سکنتز نانوکمپوزیکت متخلخکل از زغکال چکوب طبیعکی- منیزیم جهت پاکسازی فسفا و نیترا از محلول آبی: تحقیقا اناام شده نشان میدهد که آلودگی آبهای زیرزمینی و سطحی به نیترا در بسیاری از مناطو دنیا به صور یککی از شایعترین آلایندگیهای شیمیایی جهان مطر بزر است. اسکتفاده از کودهای شیمیایی در کشاورزی یکی از منابع مهم ورود نیتکرا به آبهای زیرزمینی میباشکد. فسکفا بکه عنکوان دیگکر منبکع آلاینده از طریو شوینده ها و کودهای شکیمیایی وارد آب های زیرزمینکی و سکطحی مکیشکود. در کشکتزارهایی ککه ککود شیمیایی فسفا در آنها استفاده میشوند مقادیر زیادی فسفا وارد آبهای طبیعی میشود [13]. یونهکای نیتکرا نسکبتا غیکر سمی هستند اما احیای آنها بکا میکروارگانیسکمهکا بکه نیتریکت میتواند خطرا بهداشتی جدی به دنبال داشته باشکد. از جملکه میتوان ابتلا به سرطان در اثر تشکیل نیتروآمینهکا اشکاره ککرد توانسکتند یکک سکنتز جدیکد از مکواد [21]. زنف و همککارانش 6 نانوکمپوزیت طبیعی با منیزیوم بسکازند. ایکن مکاده دارای قابلیت جذب بالایی برای آلایندههای یونی است. نانوکمپوزیکت از منیزیوم هیدروکسید به عنکوان پوشکش دهنکدهی سکط زغکال چوب طبیعی با سایز متوسط 2 تا 5 نانومتر که درون شبکههای زغال چوب با اندازهی منافذ 91 نانومتر قکرار دارد سکاخته شکده اسکت. نانوکمپوزیکت تشککیل شکده از تفالکهی چغنکدر قنکد و پوستهی جذب بیشتر از تا 1 7 بالا دارای توانکایی بادام زمینی با ظرفیتهای لانگمویر 894 میلیگرم تا 1 گرم فسفا و 34 میلکیگکرم گرم نیترا از مواد جااب را دارا است. این امر نشان دهنده برتری مواد در ساخت نانوکمپوزیت است. نتایج نشکان مکیدهکد نانوکمپوزیت تولید شکده از لحکای توانکایی جکذب بالکا اقتصادی بسیار مناسب است [21]. و صکرفه 8-5: تعیین ویژگیهای غشای سرامیکی میکرومتخلخل تیتانیوم جهت فیلتراسیون میکروارگانیسمها: سیلیکون کاربید 8 3 نوعی باسیل گرم منفکی از خکانواده آنتروباکتریکال اشریشیا ک لی است. این باکتری شایع ترین عامل عفونت دستگاه ادراری اسکت که حدود 31 درصد عفونتهای ادراری در زنان جوان را به خکود اختصکاص مکی دهکد [22]. زینلکی و همککاران [29] موفکو بکه ساخت یک فیلتر متخلخکل نوظهکور بکا اسکتفاده از روش سکنتز عناصکر واکنشکی شکدند. غشکای متخلخکل متشککل از تیتکانیوم سیلیکون کاربید سنتز شده دارای منافذ زیرلایه بکزر و منافکذ غشاء کوچک است. از این ماده میتواند بکه طکور همزمکان بکرای دبی فیلتراسیون و دقت تصفیهی بالا اسکتفاده ککرد. در پکژوهش از حاضکر از طریکو فیلتکر ککردن سوسپانسکیون اشرشکیاکولی 11 طریو غشاء ماده متخلخل فیلتراسیون میکروارگانیسم تیتانیوم سیلیکون کاربید ویژگیهای مورد بررسی قرار گرفکت. نتکایج ایکن پژوهش نشان داد که عملککرد مکاده متخلخکل در تصکفیهی آب بسیار عالی بوده است. در این مطالعکه یکک فیلتکر متخلخکل نکو ظهور به نام تیتانیوم سیلیکون کاربید به طور موفقیت آمیکزی بکا استفاده از سنتز واکنشی از ترکیب پودرهای خالص بدست آمکد. ضخامت و قطر منافذ از طریو روش سنتز قابل تنظیم بود. فیلتر میکرومتخلخکل مکیتوانکد بیشکتر از درصکد از بکاکتری اشرشیاکولی را از محلول آبی پا کند. نتایج نشان داد ککه ایکن غشای نامتقارن میتواند یک عامل بسیار خوب جهت پا میکروارگانیسمهای موجود در آب و یا گاز باشد [29]. 5- نتیجه گیری سازی نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد که: نانوارا میتواننکد نقش بسیار مهمی در تصفیه و پا سکازی آبهکای آلکوده ایفکا کنند. نانوارا با توجه به قیمت مناسب و سازگاری بالایشکان بکا محیط زیست قابلیت بسیار زیکادی در رفکع آلکودگیهکای آب و تصفیهی پساب دارنکد. پیشکرفتهکای اخیکر در صکنعت و علکوم مهندسی فرصتهای بی نظیری در توسعه فرآیندهای تصفیه آب سازگار با محیط زیست فراهم مکیآورد. نکانومواد دارای چنکدین ویژگی فیزیکوشیمیایی کلیدی هستند. بررسی آنها همچنین بکه عنوان فیلتر به منظور تصفیه آب حائز اهمیت می باشد. نانومواد میتوانند با گروههای شیمیایی مختلف برای افزایش میل به یکک ترکیکب مشکخص مکورد اسکتفاده قکرار گیرنکد. همچنکین آنهکا میتوانند به عنوان مواد جااب با قابلیت انتخاب بالا ظرفیت بالکا 8 - Ti3SiC2 9 - Escherichia coli 10 - E.coli 5 - S. Mossa Hosseini et al. 6 Ming Zhang et al. 7- Langmuir adsorption 53

6 مطالعه مروری روشه یا حذف مواد... [12] J. Suwannee, S. weerapong, removal of Hexavalent chromium Aqueous Solutions by Scarp Iron Fillings Kmitl, 6 (2006) [13] X. N. Sun, A. P. Liu, Q. F. Chen, X. Wang, The experimental study of Cr6+ contaminated water remediation by zerovalent nano-fe, International Journal of Modern Physics B, 29 (2015) [14] S. R. Kanel, J. M. Greneche, removal from groundwater using nano scale zerovalent iron as colloidal reactive barrier material, Environ.Sci, 40 (2006) [15] Z. Huijie, J. Yongfeng, W. Xing, W. He, Removal of arsenic from water by supported nano zero-valent iron on activated carbon, Journal of Hazardous Materials, 172 (2009) [16] X. Jian-hong, G. Nai-yun, Z. Dong-ye, Z. Wei-xian, X. Qin-kun, X. Ai-hong, Efficient reduction of bromate in water by nano-iron hydroxide impregnated granular activated carbon (Fe-GAC), Chemical Engineering Journal, 275 (2015) [17] S. H. Lin, C. U. Wu, Removal of nitrogenous compound from aqueous solution by ozonation and ion exchange, Water Research, 30 (2001) [18] S. Mossa Hosseini, B. Ataie-Ashtiani, M. Kholghi, Nitrate reduction by nano-fe/cu particles in packed column, Desalination, 276 (2011) [19] C. H. Liao, S. f. Kang, Y. W. Hsu, Zerovalent iron reducing of nitrate in the presence of ultraviolet light. Organic matter and hydrogen peroxide, Water research, 37 (2003) [20] Z. Ming, G. Bin, Y. Ying, X. Yingwen,, I. Mandu, Synthesis of porous MgO-biochar nanocomposites for removal of phosphate and nitrate from aqueous solutions, Chemical Engineering Journal, 210 (2012) [21] Z. Ming, G. Bin, Y. Ying, X. Yingwen, I. Mandu, Synthesis of porous MgO-biochar nanocomposites for removal of phosphate and nitrate from aqueous solutions, Chemical Engineering Journal, 210 (2012) [22] Scherichia Coli, CDC National Center for Emerging and Zoonotic Infectious Diseases, Retrieved, (2012). [23] L. Xinli, Z. Qiankun, Z. Huibin, J. Yao, H. Yuehui, Development and characterization of microporous Ti3SiC2 ceramic membranes for filtration of microorganisms, J Mater Sci, 51 (2016) و قابل بازیافت برای یونهای فلزی سمی رادیونوکلوئیدها املکا آنیونهکای آلکی و معکدنی در محلکولهکای آبکی مکورد اسکتفاده قرارگیرند. [1] T. Driscoll, K. Steenland, D. I. Nelson, J. Leigh, Environmental burden of disease, series no. 7: occupational airborne particulates: assessing the environmental burden of disease at national and local levels, World Health Organization, (2004). [2] E. C. Hammel, O. Ighodaro, O. Okoli, Processing and properties of advanced porous ceramics: an application based review, Ceram Int, 40 (2014) [3] K. Nagaveni, M. S. Sivalingam, G. Hegde, Photocatalytic Degradation of Organic Compunds over Combustion-Synthesized Nano-TiO2. Environmental Science and Technology, 38 (2004) [4] Rechargable surface active porous media for removal of organic materials from aqueues fluids. [5] M. C. Roco,net al,. (eds.), Visions for Nanotechnology Research and Development in the Next Decade, InteragencynWorking Group on Nanoscience, Engineering, and Technology, Loyola College, Maryland, (2009). [6] A. B. Boxall, Q. Chaudhry, C. Sinclair, A. Jones, R. Aitken, B. Jefferson, C. Watts, Current and Future Predicted Environmental Exposure to Engineered Nanoparticles Report by the Central Science Laboratory (CSL) York for the Department of the Environment and Rural Affairs (DEFRA), (2007). [7] M. Mehrab, M. Mirshoja, Water treatment with nano technology, (2009). [8] M. Hillie, M. Munasinghe, Y. Hlope, nanotechnology, water, & development, Commissioned as Part of the Global Dialogue on Nanotechnology and the Poor: Opportunities and Risks. [9] Z. Wei-xian, Nanoscale iron particles for environmental remediation: An overview, Journal of Nanoparticle Research, 5 (2003), [10] B. James, H. Crews Tianping, methods and compositions to remove coal fines from aqueous fluids, Patent Application Publication, United States, )2010(. [11] B. Tal, D. Ishai, B. Brian, Transport of metal oxide nanoparticles in saturated porous media, Chemosphere, 81 (2010) مراجع 41