حذف مواد رنگزای راکتیو از پساب‌ها به کمک نانوذرات کیتوسان

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری محققان پژوهشگاه صنایع رنگ ایران، با سنتز امولسیون حاوی نانوذرات کیتوسان، موفق به رنگبری پساب‌ها با بازده بالایی شدند.

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری محققان پژوهشگاه صنایع رنگ ایران، با
سنتز امولسیون حاوی نانوذرات کیتوسان، موفق به رنگبری پساب‌ها با بازده بالایی شدند.

مهندس حامد مومن‌زاده، کارشناس ارشد مهندسی پلیمر- صنایع رنگ، در گفتگو با بخش خبری
سایت ستاد نانو گفت: «زیست پلیمر کیتین و کیتوسان، از جمله مواد جاذب ارزان قیمت با
ظرفیت جذبی بالا جهت کاهش غلظت آلاینده‌های آلی موجود در پساب‌ها هستند».

وی در ادامه افزود: «هدف از این مطالعه، سنتز امولسیون حاوی نانوذرات کیتوسان به
وسیله‌ی فرایند ژل شدن یونی با وزن مولکولی بالا و مقایسه‌ی حذف سه ماده‌ی رنگزای
راکتیو با ساختارهای شیمیایی مختلف (راکتیو آبی ۱۹، راکتیو قرمز ۱۲۰ و راکتیو مشکی
۵)، با استفاده از جاذب کیتوسان و امولسیون حاوی نانوذرات کیتوسان بود».

مواد رنگزای مصنوعی به دلیل کاربرد گسترده در بسیاری از صنایع از جمله نساجی و رنگ،
یکی از مهمترین مواد شیمیایی مورد مصرف هستند که منجر به تولید حجم بالایی از پساب‌های
رنگی می‌شوند. این پساب‌ها با جذب نور و تحت تاثیر قرار دادن فرآیندهای بیولوژیکی
در محیط‌های آبی، باعث ایجاد اثرات نامطلوبی در فرآیند فتوسنتز گیاهان می‌شوند.
همچنین حلالیت زیاد ماده‌ی رنگزا در آب و عدم تجزیه پذیری به وسیله‌ی روش‌های
بیولوژیکی، باعث ناکارآمدی روش‌های معمول تصفیه‌ی پساب شده‌است.

مهندس مومن‌زاده در رابطه با نحوه‌ی انجام پژوهش گفت: «با افزودن محلول سدیم تری
پلی فسفات با سرعت یک قطره/ثانیه به محلول کیتوسان، تحت شرایط همزدن ملایم در دمای
محیط به مدت ۵ دقیقه، به امولسیون حاوی نانوذرات کیتوسان در pH اسیدی دست یافتیم.
در ادامه امولسیون حاوی نانوذرات کیتوسان را به عنوان ماده‌ی جاذب جهت حذف ماده‌ی
رنگزای راکتیو در مقایسه با کیتوسان معمولی مورد بررسی قرار دادیم. نتایج نشان داد
که امولسیون کیتوسان در شرایط بهینه، بازده بسیار بالاتری در حذف مواد رنگزای
آنیونی شامل RB 5, RR 120, RB 19 دارد که این مسئله می‌تواند به دلیل مساحت سطحی
بیشتر نانوذرات کیتوسان و گروه‌های جاذب در دسترس بیشتر باشد».

وی افزود: «همچنین نتایج آزمایش‌ها حاکی از آن بود که رنگبری به وسیله‌ی امولسیون
کیتوسان نسبت به کیتوسان معمولی در شرایط مورد بررسی، حساسیت کمتری به pH دارد».

گفتنی است که نتایج این پژوهش، در آزمایشگاه محیط زیست پژوهشگاه صنایع رنگ ایران
تایید شده‌است.

جزئیات این تحقیق -که در قالب پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد آقای مومن‌زاده با
راهنمایی‌های دکتر علی‌رضا خسروی، استادیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر علی‌رضا
تهرانی بقا، استادیار پژوهشگاه صنایع رنگ و دکتر کمال‌الدین قرنجیگ، استادیار
پژوهشگاه صنایع رنگ انجام شده- در مجله‌ی Desalination (جلد ۲۷۱، صفحات ۲۳۰-۲۲۵،
سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.