فیلترهای غشایی برای تصفیه آب به انرژی زیادی نیاز ندارند و به همین دلیل برای تصفیه فاضلاب محبوب هستند. برای نگه داشتن این مواد در بهترین حالت، معمولاً آنها را با مقادیر زیادی از مواد شیمیایی قوی تمیز میکنند، اما برخی از این عوامل در این فرآیند غشاها را از بین میبرند. اکنون، پژوهشگرانی که درACS Applied Materials & Interfacesگزارش میدهند، کاتالیزورهای نانوذرات قابل استفادهی مجدد را توسعه دادهاند که از گلوکز برای کمک به تجزیه موثر آلایندههای داخل این فیلترها بدون آسیب رساندن به آنها کمک میکند. به طور معمول، مسدودیت فیلترهای فاضلاب کثیف با اسیدها، بازها یا اکسیدان های قوی برطرف میشود. اکسیدان های حاوی کلر مانند سفیدکننده میتوانند سرسخت ترین زباله های آلی را تجزیه کنند؛ اما آنها همچنین به غشاهای پلی آمیدی که در اکثر سیستمهای نانوفیلتراسیون تجاری هستند، آسیب میرسانند و محصولات جانبی سمی تولید میکنند. یک جایگزین ملایم تر برای سفیدکننده، پراکسید هیدروژن است، اما آلاینده ها را به آرامی تجزیه میکند. پیش از این، دانشمندان پراکسید هیدروژن را با اکسید آهن ترکیب کردند تا رادیکال های هیدروکسیل تشکیل دهند که کارایی پراکسید هیدروژن را در فرآیندی به نام واکنش فنتون بهبود میبخشد. با این حال، برای واکنش فنتون و تمیزکردن فیلترها، پراکسید هیدروژن و اسید اضافی مورد نیاز است که هزینه های مالی و زیست محیطی را افزایش میدهد. یکی از راه های جلوگیری از این مواد شیمیایی اضافی، استفاده از آنزیم گلوکز اکسیداز است که به طور همزمان پراکسید هیدروژن و اسید گلوکونیک را از گلوکز و اکسیژن تشکیل میدهد. بنابراین، JianquanLuo و همکارانش میخواستند گلوکز اکسیداز و نانوذرات اکسید آهن را در سیستمی ترکیب کنند که تجزیه آلایندههای مبتنی بر فنتون را کاتالیز کند و یک سیستم تمیزکننده کارآمد و ظریف برای فیلترهای غشایی ایجاد کند. ابتدا، پژوهشگران حذف آلاینده های آلی از فیلترهای پلی آمیدی توسط آنزیم گلوکز اکسیداز و نانوذرات اکسید آهن را با سایر روشهای تمیز کردن، از جمله واکنش سنتی فنتون مقایسه کردند. آنها دریافتند که این رویکرد در تجزیه آلاینده های رایج بیسفنولAو متیلن بلو برتر است؛ در حالی که ساختار غشایی را نیز حفظ میکند. این تیم که برای نتایج اولیه ی خود تشویق شدند، گلوکز اکسیداز و اکسید آهن را در یک نانوذره ترکیب کردند و آنها را با یک پل آمینه به هم متصل کردند. در نهایت، آنها توانایی نانوذرات جدید را برای تمیزکردن غشاهای نانوفیلتراسیون آغشته به متیلن بلو، که آنها را برای سه چرخه رسوب کرده و تمیز کردند، آزمایش کردند. پس از هر چرخه تمیز کردن، نانوذرات با آهنربا بازیابی شدند و با گلوکز تازه برای فعال کردن کاتالیزور دوباره استفاده شدند. نانوذرات در تمیز کردن غشاها بسیار مؤثر بودند و آنها را به ۹۴ درصد ظرفیت اولیه تصفیه آب بازگرداندند. از آنجایی که نانوذرات به مواد شیمیایی قوی نیاز ندارند و به راحتی قابل بازیابی هستند، پژوهشگران میگویند سیستم جدید آنها رویکردی "دوستدار محیط زیست تر" و مقرون به صرفه تر برای تمیز کردن غشاهای نانوفیلتراسیون است. منبع: https://nano-magazine.com/news/۲۰۲۲/۳/۲/a-greener-way-to-clean-wastewater-treatment-filters نویسندگان: دکتر آدرینه ملک خاچاطوریان-مهندس ریحانه گودرزی
نشانی مطلب در وبگاه انجمن سرامیک ایران: http://icers.ir/find-1.165.595.fa.html برگشت به اصل مطلب