|
در دانشگاه تبریز، الکترودی از جنس نانولوله کربنی ساخته شده است که توانایی حذف
بالای مواد رنگزا را از پساب‌های صنعتی دارد.
دکتر محمود زارعی، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: «ابتدا
الکترود نانولوله کربنی- PTFE به عنوان کاتد، طراحی و ساخته شد. برای بررسی مشخصات
این الکترود و مقایسه آن با الکترود ساخته شده از کربن فعال، تصاویر میکروسکوپ
الکترونی روبشی، عبوری و نیروی اتمی، تهیه و بررسی گردید. همچنین پراکسید هیدروژن
تولید شده به وسیله دو الکترود ذکر شده، طی عمل الکترولیز اندازه‌گیری گردید. در
مرحله بعد با استفاده از الکترودهای ساخته شده، حذف ماده آلاینده رنگی زرد بازی ۲
از آب‌های آلوده انجام شد، (این ماده رنگزا در صنایع رنگ‌آمیزی، کاغذسازی، نساجی،
چرم‌سازی، صنعت فرش و … به کار می‌رود). در نهایت با استفاده از دستگاه GC-MS
حدواسط‌ها و محصولات جانبی تولید شده مورد بررسی قرار گرفتند».
وی، در پاسخ به سوال «این پژوهش چه نتایجی را در بر داشت؟» اظهار کرد: «نتایج حاصل
نشان داد که پراکسید هیدروژن تولید شده به وسیله الکترود نانولوله کربنی تقریبا سه
برابر الکترود کربنی و ۳۰ برابر الکترود گرافیت است. تصاویر SEM و AFM تهیه شده از
سطوح الکترودها، مؤید افزایش سطح تماس در الکترود نانولوله کربنی و تولید بیشتر
پراکسید هیدروژن است».
دکتر زارعی با بیان این مطلب که راندمان حذف ماده رنگزای زرد بازی ۲ به کمک فرآیند
پراکسی کوآگولاسیون با الکترود نانولوله کربنی در ۱۰ دقیقه اول الکترولیز، حدود
۹۶% است، افزود: «در این مدت، راندمان حذف زرد بازی ۲ به وسیله فرآیندهای انعقاد
الکتریکی، الکتروفنتون و پراکسی‌کوآگولاسیون با الکترود کربن به ترتیب حدود ۲۱%،
۵۳% و ۶۲% است، این امر توانایی زیاد الکترود نانولوله کربنی را در حذف ماده رنگزا
نشان می‌دهد».
با توجه به اینکه در طی فرآیند اکسایش، ممکن است مواد آلاینده به محصولات میانی و
حدواسط تبدیل شوند که خطرناک‌تر از ماده آلاینده اولیه هستند، برای شناسایی
محصولات اکسایش ماده رنگزای زرد بازی ۲، از دستگاه GC-MS استفاده شده است و شش
ترکیب، با موفقیت شناسایی شدند. بر اساس محصولات شناسایی شده، مسیر واکنش معدنی شدن
این ماده به وسیله فرآیند پراکسی‌کوآگولاسیون پیشنهاد گردید که طی آن ماده آلاینده
به CO2 تبدیل و از آب حذف می‌شود.
از مزایای کار پژوهشی حاضر نسبت به پژوهش‌های مشابه می‌توان به افزایش راندمان
تولید پراکسید هیدروژن و در نتیجه افزایش کارایی فرآیند در حذف ماده آلاینده از آب،
امکان حذف مقادیر کم آلاینده و امکان اجرای فرآیند در دما و فشار محیط اشاره کرد.
شایان ذکر است که افزایش راندمان فرآیند، منجر به کاهش زمان الکترولیز شده و هزینه‌های
اقتصادی فرآیند پایین‌تر می‌شود.
جزئیات این پژوهش که بخشی از رساله دکتری آقای محمود زارعی است و در گروه شیمی
کاربردی دانشکده شیمی دانشگاه تبریز با راهنمایی دکتر داریوش سالاری و دکتر علیقلی
نیائی و مشاوره دکتر علیرضا ختائی انجام گرفته در مجله Electrochimica Acta (جلد
۵۴، صفحات ۶۶۶۰-۶۶۵۱، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.
|
