توليد هواژل‌هاي جاذب روغن از پساب

تهران- ايرنا- پژوهشگران ايراني موفق به توليد هواژل‌هايي شدند كه قادر است روغن موجود در پساب را جذب كرده و مانع تكميل زودهنگام ظرفيت جذب چاه‌هاي فاضلاب شود.

به گزارش روزيكشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، هواژل يك ماده توليدي است كه كمترين چگالي را در ميان مواد جامد دارد، اين ماده از يك ژل به دست مي‌آيد كه در آن قسمت مايع ژل با گاز جايگزين مي‌شود.
اين ماده فوق سبك (Ultra-light) و متخلخل است كه از ژل سيليكا ساخته مي شود طوري كه در ساختار آن قسمت مايع ژل از آن خارج شده و گاز جايگزين آن مي شود. در نتيجه ماده جامد متخلخل و بسيار سبكي بدست مي آيد كه با وزن بسيار كمي كه دارد، به دليل ساختار دندانه فركتالي، مقاومت مكانيكي بسيار بالايي از خود نشان مي دهد.
بخش اعظمي از پساب‌هاي خانگي و شهري را پساب‌هاي آشپزخانه‌ها و رستوران‌ها تشكيل مي‌دهند، شاخصه اصلي اين پساب‌ها حضور مقادير زيادي روغن و چربي درون آن‌هاست كه موجب افزايش خسارت به كانال‌هاي فاضلاب مي‌گردد. يكي از رويكردها براي جلوگيري از اين موضوع، جداسازي روغن از پساب قبل از ورود به فاضلاب است كه محققان ايراني با بهره‌گيري از فناوري نانو موفق به انجام آن شده‌اند.
دكتر فاطمه رفيعيان، محقق دانشگاه آيندهوون هلند با اشاره به مشكلات عديده ناشي از ورود فاضلاب آشپزخانه به درون شبكه فاضلاب شهري، در خصوص اهداف دنبال شده در اين مطالعه آزمايشگاهي گفت: ورود فاضلاب‌هاي حاوي چربي و روغن به شبكه جمع‌آوري فاضلاب باعث رسوب ذرات چربي و روغن در ديواره لوله‌ها و اتصالات و به تبع آن گرفتگي اتصالات مي‌شود. بنابراين جداسازي و حذف ذرات چربي و روغن از پساب، قبل از ورود به شبكه فاضلاب امري ضروري است. در اين راستا، هدف از انجام اين تحقيق سنتز نانوساختارهايي با قابليت بالا در جذب روغن از پساب بوده است.
وي در ادامه افزود: در حال حاضر نيز جهت جداسازي روغن از پساب از انواع جاذب‌هاي تجاري استفاده مي‌شود، اما عدم كارايي لازم موجب شده اين مشكل به قوت خود باقي باشد. نانوجاذب سنتز شده در اين طرح به دليل بهره‌گيري از فناوري نانو، داراي قابليت بالاتر و عملكرد بسيار بهتري نسبت به جاذب‌هاي تجاري رايج در بازار است.
به گفته اين محقق، جاذب هواژلي سنتز شده در اين طرح متشكل از نانوالياف سلولزي است كه به طريق ته‌نشست شيميايي بخار، اصلاح‌شده و به آن‌ها خاصيت ابرآب‌گريزي القا شده است. اين نانوالياف به شكلي در كنار يكديگر قرار گرفته‌اند كه تخلخل و قدرت جذب بسيار بالا و چگالي بسيار پاييني را ايجاد مي‌كنند.
در اين طرح ابتدا ساختار نانوالياف سلولزي توسط ميكرو نيروي اتمي مورد بررسي قرار گرفته و پس از سنتز هواژل، ساختار آن به‌وسيله آزمون‌هاي BET، طيف نگار مادون‌قرمز و ميكروسكوپ الكتروني ارزيابي شده است. در انتها نيز جهت بررسي كارايي جذب از آزمون‌هاي سنجش زاويه تماس و آزمون جذب روغن استفاده شده است.
نتايج آزمون BET بيانگر تخلخل 99٫1 الي 99٫5 درصد براي نمونه اصلاح نشده و 99٫3 الي 98٫8 درصد براي نمونه بعد از اصلاح بود كه نشان‌دهنده ظرفيت جذب بالاي اين جاذب‌هاست. همچنين زاويه تماس براي اين هواژل‌ها 121 الي 139 درجه گزارش شده كه بيانگر خاصيت آب‌گريزي آن‌ها مي‌باشد.
اين تحقيقات حاصل تلاش‌ دكتر فاطمه رفيعيان محقق دانشگاه آيندهوون هلند و ملك سادات حسيني دانش‌آموخته مقطع كارشناسي ارشد دانشگاه آزاد اسلامي واحد شهرضا است. نتايج اين كار در مجله ‌ Cellulose منتشر شده است.
علمي ** 9340**1485