بررسی ویژگی جذبی و فتوکاتالیستی نانوچندسازه‌های سنتز شده بر پایه گرافن در حذف مواد رنگ‌زای پساب‌های صنعتی

Abstract

در این پژوهش، با توجه به بحران جدی کم‌آبی، ارائه راهکارهای پربازده و اقتصادی برای تصفیه و بازیابی دوباره آب‌های مصرفی، در کنار حذف مواد رنگ‌زا از این پساب‌ها مورد توجه و مطالعه قرار گرفته است. در سال‌های اخیر از میان روش‌های متعدد با بهره‌گیری از جاذب‌ها و مواد فتوکاتالیستی، استفاده از مواد کربنی مانند گرافن مورد توجه قرار دارد. گرافن به‌دلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند: امکان تولید در مقیاس انبوه با هزینه پایین، ساختار لایه‌ای دوبعدی، سطح بزرگ، حجم منافذ و امکان اصلاح سطح، جاذب خوبی برای پالایش آب به‌حساب می‌آید. وجود ذرات فلزی یا اکسیدهای آن‌ها از انباشتگی صفحه‌های گرافنی جلوگیری کرده در نتیجه حجم منافذ و سطح زیاد گرافن محفوظ می‌ماند. هم‌چنین، گرافن اکسید و مشتقات آن می‌توانند با جذب انتخابی نقش مؤثری در حذف آلاینده‌ها داشته باشند. وجود گروه‌های عاملی، بستر لازم برای تشکیل کمپلکس با یون‌های فلز سنگین را فراهم می‌کند. از سوی دیگر چندسازه‌های گرافن به‌دلیل ساختار مسطح، شفافیت، رسانایی بالا، پایداری، طول عمر بالا، توانایی در کاهش نرخ نوترکیبی و هم‌چنین امکان برهمکنش پای-پای بین فتوکاتالیست و مواد آلی، در معدنی سازی و بهبود فرایند فتوکاتالیستی کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. در همین راستا، در این مقاله، ضمن بررسی فعالیت‌های پژوهشی صورت گرفته در زمینه سنتز و کاربردهای نانوچندسازه‌های سنتز شده بر پایه گرافن در حذف مواد رنگ‌زای پساب‌های رنگی، به مقایسه بازده عملکرد آن با فرایندهای فتوکاتالیستی پرداخته می‌شود.