جامدسازی آلاینده فلز سنگین سرب توسط نانوکپسول‌های پلیمری با روکش سیلیکاتی

Abstract

جامدسازی آلاینده­های فلز سنگین به عنوان یکی از روش­های دفن آلاینده­های زیست­محیطی و ممانعت از انتقال آن­ها شناخته شده است. در سال‌های اخیر در موضوع اندرکنش نانومواد و آلاینده­های زیست­محیطی تحقیقات محدودی صورت گرفته است، اما در زمینه فرایند اندرکنش آلاینده­های فلز سنگین و نانوکپسول­ها تحقیقات قابل‌توجهی انجام نشده است. هدف این تحقیق ارائه و توسعه روشی برای تولید نانوکپسول چند منظوره و تعیین قابلیت این نانومواد در جذب و نگهداری آلاینده­های زیست­محیطی است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا به تولید دو نوع نانوکپسول پلیمری با روکش سیلیکاتی و نانوکپسول­های باردار پرداخته شد. سپس قابلیت جذب آلاینده فلز سنگین توسط نانوکپسول­های فوق مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. در این پژوهش دو جاذب رسی کائولینیت و نانورس کلوزایت Na⁺ به عنوان نمونه شاهد انتخاب شده است. با انجام آزمایش­های زیست­محیطی شامل جذب اتمی، pH و تهیه تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)، فرایند اندرکنش نانوکپسول­های فراوری شده، نانورس کلوزایت Na⁺ و نمونه کائولینیت با آلاینده فلز سرب مطالعه شده است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر نانوکپسول­های پلیمری و نانو کپسول پلیمری باردار از طریق فرایند تبادل کاتیونی و کپسوله کردن آلاینده، به ترتیب قابلیت نگهداری بیش از 65% و 78% آلاینده فلز سنگین سرب را در غلظت cmol/kg-soil 100 داشته­اند. در حقیقت قابلیت نگهداری آلاینده در نانوکپسول­های پلیمری با روکش سیلیکاتی و پلیمری باردار به ترتیب بیش از 2 برابر و 6/2 برابر جاذب رسی کائولینیت کربنات­دار بوده است. نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن است که نانو مواد فوق قابلیت مناسبی در کاربرد به عنوان جاذب و جامدسازی آلاینده­های فلز سنگین سرب را دارا می­باشند.