به گزارش مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری ،آلودگی ناشی از فلزات سنگین از قبیل سرب، مس و نیکل موجود در پساب‌های صنعتی یکی از مشکلات و نگرانی‌های زیست محیطی در جهان امروز محسوب می‌شود.

این فلزات حتی در غلظت‌های کم نیز برای بدن بسیار خطرناک هستند و در غلظت‌های بالاتر می‌تواند باعث بروز سرطان‌های ریه، مجاری تنفسی و استخوان شوند. یون نیکل دو ظرفیتی از آن دسته فلزاتی است که با غلظت‌های مختلف در فاضلاب خام صنایعی همچون آبکاری و صنایع فلزات غیر آهنی یافت می‌شود. فرایندهای متفاوتی به منظور حذف فلزات مذکور مورد استفاده قرار می‌گیرند. فرایند نانوفیلتراسیون که به کمک نانوغشاها انجام می‌شود، یکی از فرایندهای تصفیه‌ی پساب‌های صنعتی و حذف یون‌های سمی است. کارایی این فرایند را می‌توان از طریق اصلاح و بهینه سازی نانوغشاها افزایش داد.

دکتر احمد اکبری با اشاره به مکانیسم دافعه یونی به عنوان یکی از مکانیسم‌های مؤثر در جداسازی آلاینده‌های موجود در پساب‌های صنعتی به روش نانوفیلتراسیون گفت: هدف از انجام این پژوهش، سنتز نانوغشاهای پلیمری با بار سطحی مثبت و ارزیابی کارایی آن در حذف یون نیکل دو ظرفیتی در روش نانوفیلتراسیون است. عملکرد این نوع غشاهای سنتز شده نسبت به نمونه‌های مشابه چه از لحاظ جداسازی یونی و چه از لحاظ میزان نفوذپذیری بسیار بهتر است.

وی تصریح کرد: برای سنتز این نانوغشاها از روش پلیمریزاسیون بین سطحی استفاده شده است. این فرایند حاصل واکنش پلی اتیلن ایمین با پارازایلن است که یک لایه ی نازک پلی آمیدی با اتصالات عرضی بین گروه‌های آمین را روی غشای اولیه به وجود می‌آورد. اکبری در خصوص مراحل سنتز و ارزیابی نانو غشای افزود: ابتدا غشای زیرلایه از جنس پلی سولفون به روش جدایش فازی تهیه شد. سپس با استفاده از روش پلیمریزاسیون بین سطحی یک لایه ی نازک پلی آمیدی بر روی سطح غشای پلی سولفون ایجاد شد. پس از آن به منظور ایجاد بارهای مثبت روی سطح غشا از متیل یدید در محیط‌های قلیایی استفاده شد.

وی ادامه داد: در نهایت غشای سنتز شده برای جداسازی محلول حاوی یون نیکل دو ظرفیتی به عنوان یک آلاینده مورد استفاده قرار گرفت. به علاوه جهت ارزیابی ساختاری نانوغشای پلیمری سنتز شده از آزمون‌های FTIR وMWCO و میکروسکوپ‌های SEM و AFM استفاده شد. همچنین میزان پس زنی نمک‌های معدنی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون‌ها و مشاهدات، اندازه‌ی حفرات غشاهای سنتز شده را حدود ۱/۵ نانومتر نشان می دهند. همچنین این نتایج جداسازی ۹۶ درصدی کاتیون های دو ظرفیتی نیکل را از پساب مورد آزمون تائید می‌کنند.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های احمد اکبری- عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان و آرش یونس نیا لهی و حسنا سلیمانی دانشجویان دکترای این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌ی Membrane Water Treatment(جلد ۶، شماره ۳، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۷۳ تا ۱۸۷) به چاپ رسیده است.