کاربرد هیدروژل ها در حذف آلاینده های آبی با روش جذب سطحی

یون های سنگین فلزی (مانند Cd+2، وPb+2، وCu+2 و Mg+2) و آلاینده های آلی موجود در پساب های صنعتی (مانند رنگینه ها)، از عوامل اصلی آلودگی منابع آبی هستند. این آلاینده ها برای انسان، گیاهان و جانوران آبزی سمی هستند و باید پیش از دفع، از پساب حذف شوند. روش های تصفیه مختلفی مانند انعقاد و لخته سازی، اکسایش، فیلترکردن غشایی و جذب سطحی برای حذف آلاینده ها از محیط آبی گزارش شده است. اکثر این روش ها محدودیت ها و معایبی از دیدگاه های بازده، عملی بودن و اقتصادی به همراه دارند. روش جذب سطحی از بعد اقتصادی، انعطاف پذیری و سهولت طراحی فرایند و گستردگی جاذب های در دسترس به عنوان روش موثری برای حذف انواع آلاینده های آلی و غیرآلی موجود در محیط آبی پیشنهاد می شود. هیدروژل ها شبکه های پلیمری سه بعدی و انعطاف پذیری هستند که کاربردهای فراوانی در زمینه های زیست پزشکی، دارورسانی، کشاورزی، زیست فناوری و فرایندهای جداسازی دارند. با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه هیدروژل ها مانند آب دوستی، تورم پذیری، ظرفیت جذب زیاد، وجود گروه های عاملی ویژه مختلف و اصلاح پذیری ساختار آن ها، علاقه به پژوهش در زمینه توسعه و استفاده از هیدروژل ها به عنوان جاذب در سامانه های تصفیه افزایش یافته است. هیدروژل ها عملکرد چشمگیری در حذف محدوده گسترده ای از آلاینده های آبی مانند فلزات سنگین و رنگینه های سمی با روش جذب سطحی نشان داده اند. با توجه به نبود جمع بندی از کاربرد هیدروژل ها در جذب سطحی آلاینده ها، در این مقاله مراحل مختلف سامانه های تصفیه بر پایه هیدروژل، عوامل موثر و سازوکار حذف آلاینده ها مرور شده است. همچنین، چالش های اصلی مطرح در این سامانه ها نظیر سینتیک و هم دمای جذب، محدوده pH عملیاتی، تداخل و بازیابی هیدروژل ها بحث و بررسی شده و در نهایت به ملاحظات مهم اقتصادی مانند پایداری، قابلیت بازمصرف هیدروژل ها و بازیابی آلاینده ها پرداخته شده است.