زمینه و هدف: نیترات به عنوان یکی از شاخص های شیمیایی آلودگی آب مورد بررسی قرار می گیرد. نیترات به دلیل حلالیت بالا در آب، رایج ترین آلاینده محسوب می شود که می تواند سلامت انسان را تهدید کند. مطالعه حاضر با هدف بررسی حذف نیترات از محیط های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت Fe3O4/ZnO/cellulose انجام شد. مواد و روش ها: این تحقیق به صورت تجربی در یک رآکتور ناپیوسته انجام شد. متغیرهای موثر بر فرآیند جذب شامل: pH (2، 4، 6، 8 و 10)، زمان تماس (25، 50، 75، 100، 125، 150، 175، 200، 225، 250، 275 و 300 دقیقه)، غلظت نیترات (0، 50، 100، 150، 200 و 250 میلی گرم بر لیتر)، دوز جاذب (0، 2، 4، 6، 8 و 10 گرم بر لیتر) و سرعت اختلاط (0، 50، 100، 150، 200 و 250 دور بر دقیقه) بودند. سینتیک و ایزوترم های جذب نیز تعیین شد. برای اندازه گیری غلظت نیترات از دستگاه اسپکتوفتومتری و برای تعیین خصوصیات جاذب از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنج مادون قرمز استفاده شد. یافته ها: بر اساس نتایج، pH بهینه جذب 6 بود و با افزایش زمان تماس، مقدار جاذب و راندمان جذب افزایش یافت. سطح ویژه جاذب 10 مترمربع بر گرم به دست آمد. آزمایش FTIR نشان داد که گروه های عاملی موجود بر روی جاذب، نقش مهمی در جذب نیترات داشتند. داده های آزمایشگاهی از سینتیک درجه دوم تبعیت نموده و همچنین ایزوترم فروندلیچ برای توصیف فرآیند جذب، مطابقت بهتری داشت. نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده، نانوکامپوزیت Fe3O4/ZnO/cellulose می تواند نیترات را با راندمان بالایی از محلول آبی جذب نماید.

حذف آنتی بیوتیک ها از آب آلوده به دلیل اثرات زیان آور آن ها بر محیط زیست و موجودات زنده بسیار مهم است. در این تحقیق، یک غشای پلیمری برپایۀ پلی وینیلیدین فلوراید بااستفاده از ترسیب سلولز و نانوذرات اکسید منیزیم (PVDF/Cellulose/MgO) برروی آن تهیه شد. غشای تهیه شده بااستفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ نیروی اتمی و اندازه گیری زاویۀ تماس شناسایی شد. کارایی غشای تهیه شده به عنوان جاذب برای حذف آموکسی سیلین به عنوان آلایندۀ مدل بررسی شد و اثر pH، غلظت آموکسی سیلین و زمان بر حذف آموکسی سیلین مطالعه شد. نتایج نشان داد که با کاهش pH، کاهش غلظت اولیۀ آموکسی سیلین و افزایش زمان تماس، درصد حذف آموکسی سیلین افزایش می یابد و 85% از حذف آموکسی سیلین در غلظت 200 میلی گرم بر لیتر از آموکسی سیلین،3 = pH و مدت زمان 100 دقیقه به دست آمد. سینتیک حذف آموکسی سیلین نیز بااستفاده از غشای PVDF/Cellulose/MgO بررسی شد. نتایج تأیید کرد که غشای PVDF/Cellulose/MgO یک جاذب بالقوه برای حذف آموکسی سیلین از آب آلوده است.

روش های فراوانی برای بازیافت آبهای مصرفی وجود دارد که هر یک از روش ها، مزایا و معایب مربوط به خود را دارند. اخیرا روش های اکسایش پیشرفته به دلیل بازدهی زیاد، توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. روش فنتون ناهمگن یکی از انواع روش های اکسایش پیشرفته است که از لحاظ عملیاتی و کارایی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت cellulose/CuBDC/Fe3O4 به منظور حذف ماده رنگ زای سمی آبی مستقیم 71، طی فرایند فنتون ناهمگن استفاده شد. این کاتالیست به صورت گرانولی سنتز و تهیه شد تا معایب عملیاتی استفاده از کاتالیست به صورت پودری حذف شود و گامی به سوی صنعتی سازی این نوع کاتالیست برداشته شود. آنالیزهای مختلفی مانند SEM، EDX، FTIR و XRD برای مشخصه یابی کاتالیست انجام شد تا از صحت سنتز صحیح آنها اطمینان حاصل شود. تاثیر هر یک از اجزای سازنده نانوکامپوزیت به تنهایی بر روی فرایند حذف آلاینده بررسی شد. افزودن نانوذرات Fe3O4 به دلیل خاصیت اکسایشی و قابلیت شرکت در فرایند فنتون، باعث ایجاد جهش در حذف آلاینده شد. این فرایند به روش طراحی آزمایش RSM مدل سازی شد و تاثیر پارامترهای مستقل غلظت اولیه ماده رنگ زا، دوز کاتالیست و غلظت اولیه هیدروژن پراکسید بر روی حذف رنگ زای آبی مستقیم 71، بررسی شد و در نقطه بهینه درصد حذف 93/86 درصد به دست آمد. همچنین 52/73 درصد از COD پساب در نقطه بهینه کاهش یافت که نشان دهنده پتانسیل زیاد گرانول ها در تجزیه آلاینده و تبدیل آن به H2O، CO2، NO2 و SO2 بود. گرانول های تهیه شده پایداری زیادی داشت و در صورت بازیابی، قابلیت 8 بار استفاده در فرایند حذف آلاینده را داشت.

نانوکریستال سلولز (CNC) گروه جدیدی از مواد سلولزی است که طی دو دهه اخیر در حوزه های تحقیقاتی گوناگون کاربردهای وسیعی یافته است. این نانو ذرات اغلب از طریق هیدرولیز اسیدی ترکیبات سلولزی از قبیل چوب، پنبه، نشاسته و... تهیه می شوند. هدف اصلی این تحقیق، یافتن شرایط بهینه برای ساخت سوسپانسیونی کلوئیدی پایدار در آب از نانوکریستال سلولز حاصل از آلفا سلولز طی روشی با بازدهی بالا می باشد. بنابراین شرایط متفاوتی از دما و زمان واکنش برای هیدرولیز اسیدی انتخاب شد. درصد بازده برای تمام سوسپانسیون های حاصل محاسبه گردید. ریخت شناسی نانوکریستال سلولز تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی محیطی (ESEM) مورد بررسی قرار گرفت و کریستالیته با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بیشترین بازده نانوکریستال سلولز (88 درصد) در زمان 60 دقیقه و دمای 60 درجه سانتی گراد به دست آمد. به طور کلی، کریستال های میله ای شکل به دست آمده با ابعاد 50-35 نانومتر و کریستالیته بالا (92 درصد) از آلفا سلولز می تواند آن را به منبعی مناسب و رقابتی برای تولید نانوکریستال سلولز مورد نیاز صنایع مختلف مبدل سازد.