امروزه به علت توسعه سریع صنایع شیمیایی، آلودگی محیط زیست در نتیجه ورود ترکیبات شیمیایی آلی و معدنی و همچنین فلزات سنگین به مشکلی جدی تبدیل شده است. جذب سطحی با استفاده پلیمرهای زیستی(نانوفیبرلیگنوسلولز و نانوفیبرکیتین) فناوری نوینی است که دوستدار محیط زیست برای کاهش و حذف فلزات سنگین از فاضلاب های صنعتی می باشد. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی کارایی جاذب نانولیف لیگنوسلولزی (نانوفیبرسلولز حاوی لیگنین و همی سلولزها) در حذف فلزسنگین مس می باشد. درسیستم ناپیوسته پارامترهای pH (8-4)، دوز جاذب (g 5/0-1/0)، زمان تماس (min 120-15)، غلظت اولیه فلز مس (mg/l 50-5) و درجه حرارت (˚ C40-15) بررسی شد. نتایج با تحلیل واریانس یک طرفه (ANOVA) و آزمون دانکن جهت برآورد معنی داری تغییرات پارامتر ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. بر اساس نتایج، بیش ترین درصد حذف فلز مس در pH برابر 7، غلظت اولیه فلز mg/l 5، مقدار جاذب g/l 3/0 و دمای ˚ C 25، برابر mg/g 8/99 مشاهده شد. با توجه به نتایج این تحقیق، از جاذب نانولیف لیگنوسلولزی (با کارایی بالای 98%) برای حذف مس از پساب های صنایع می توان استفاده نمود.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

مقدمه: امروزه با پیشرفت صنایع و افزایش استفاده از مایعات فلزکاری، کنترل آلاینده های ناشی از این مایعات با چالش های بسیاری روبه رو است. این مطالعه، با هدف ارائه راهکاری برای کنترل آلاینده های ناشی از عملیات ماشین کاری از طریق طراحی یک سامانه فیلتراسیون هوا اجرا گردید. روش کار: با توجه به شرایط ایستگاه کار و نمونه برداری های انجام گرفته از هوای محیط کار، طراحی سامانه تهویه مکنده موضعی جهت جمع آوری آلاینده های انتشاری دستگاه سنگ محور CNC با اقتباس از استانداردVS-80-12  ACGIH انجام شد. بخش فیلتراسیون سامانه متشکل از پیش فیلتر آلومینیومی و فیلتر کلاس E11 همراه با فیلتر نانولیفی حاوی چارچوب آلی-فلزی طراحی و ساخته شد. ارزیابی عملکردسامانه با اندازه گیری غلظت عددی ذرات و  غلظت جرمی میست روغنی در ورودی و خروجی سامانه انجام شد و با یک نمونه فیلتر کلاس E11، نتایج مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل قرار گرفت.   یافته ها: نتایج حاصل از آنالیز XRD و FTIR نشان داد که ZIF-8  کریستالیتی بالایی دارد و به طور موفقیت آمیزی در ساختار فیلتر مدیای لیفی حاوی چارچوب فلزی-آلی جایگزین شده است. نتایج ارزیابی عملکرد سامانه نشان داد که این سامانه قادر است ذرات آلاینده را به طور مؤثر در منبع تولید آن حذف کند. به ویژه در ذرات بزرگ تر، کارایی اولیه به 100% رسید و در خصوص ذرات کوچک تر از 5/2 میکرون، موفق به حذف میانگین 99% از ذرات آلاینده ها شد.   نتیجه گیری: استفاده از فیلترهای نانولیفی با چارچوب آلی-فلزی در کنار پیش فیلترهای آلومینیومی، یک راهکار موثر و کارآمد برای کنترل آلاینده های ذره ای ناشی از عملیات ماشین کاری است. با این حال، برای ارزیابی جامع تر عملکرد این سامانه، نیاز به مطالعات بیشتری در زمینه ظرفیت غبارگیری است. پیشنهاد می شود در مطالعات آینده، تاثیر عوامل مختلفی مانند دبی هوا و نوع مایع فلزکاری بر عملکرد این سامانه مورد بررسی قرار گیرد.

هدف از پژوهش حاضر ساخت نانوالیاف پلیمری کیتوزان و پلی وینیل الکل حاوی عصاره گیاه کاسنی به منظور ارزیابی خواص ضدباکتریایی آن است. گیاه کاسنی نیز توانایی خود را در تعدیل فعالیت و رشد باکتری ها با ارجاع به مقاله های متعدد منتشرشده آشکار می سازد. ازاین رو، عصاره گیاه کاسنی به میزان 1، 2 و 3 درصد به پیش ماده الیاف افزوده شد. درنهایت، ریخت شناسی و خاصیت ضدباکتریایی نانوالیاف حاصل بررسی شد. نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FESEM) گویای تشکیل الیاف یکنواخت است که، با افزایش میزان عصاره در نمونه، قطر الیاف از 144 نانومتر به 95 نانومتر کاهش می یابد. در طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و آنالیز X-map، عناصر کربن، اکسیژن، نیتروژن، کلر، پتاسیم، سدیم و مس موجود در پیش ماده الیاف حاوی عصاره و توزیع یکنواخت آن ها تأیید شدند. در طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، گروه های عاملی و پیوندهای شیمیایی موجود در نانولیف های سنتزشده شناسایی می شوند. طبق نتایج مبتنی بر طیف سنجی فرابنفش - مرئی (UV-VIS)، یک گسیل در ناحیه فرابنفش با طول موج 263 نانومتر و دو گسیل در ناحیه فرابنفش و مرئی با طول موج های 270 و 372 نانومتر در طیف جذبی نانوالیاف به ترتیب فاقد و حاوی عصاره رؤیت شده است. بررسی خواص ضدباکتریایی در پژوهش حاضر مؤید آن است که، با افزایش میزان عصاره در نمونه، خاصیت ضدباکتریایی نانولیف های الکتروریسی شده علیه دو باکتری اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس افزایش می یابد. 

در این پژوهش، الکترود گلسی کربن (GCE) با نانوالیاف گلوکز اکسیداز (GOx)/کیتوسان (CS)/گرافن اکساید (GO) الکتروریسی شده به منظور شناسایی گلوکز اصلاح شده است. در این راستا، GOx ما بین دو لایه از نانوالیاف CS/GO محصور شده است. با توجه به خصوصیات الکتروشیمیایی و شرایط تولید، مقادیر بهینه بدست آمده برای GOx و GO در لایه وسط قرار گرفته شده به ترتیب 20 میلی گرم بر میلی لیتر و 20 درصد وزنی است. بررسی اثرات pH، زمان اکسیژن دهی در محلول آزمایش و سرعت اسکن بر رفتار الکتروشیمیایی نشان داد که جریان پیک با افزایش زمان اکسیژن دهی تا 20 دقیقه و مقادیر سرعت اسکن افزایش یافته است. با این حال، فرآیندهای ردوکس ساختار آندی و کاتدی متقارن تر را در سرعت اسکن پایین می توان مشاهده کرد. همچنین، بالاترین جریان در 4/7= pH بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که فرآیند الکتروشیمیایی GOx از طریق تبدیل دو پروتون و دو الکترون رخ می دهد. علاوه بر این، با توجه به نتایج می توان اظهار کرد که استفاده از ساختار نانولیفی و حبس کردن گلوکز اکسیداز در میان دو لایه نانولیف CS/GO بطور چشم گیری خصوصیات الکتروشیمیایی را به دلیل نفوذ مولکول های گلوکز محلول در آب در لایه های نانولیف متخلخل افزایش می دهد، که بطور موثری بر کاتالیزوری اکسیداسیون گلوکز و انتقال مستقیم الکترون به GOx کمک می کند. الکترود اصلاح شده تولید شده حساسیت بالای 68/6 میکروآمپر بر میلی مولار در سانتی مترمربع و حد تشخیص 02/0 میلی مولار را با دامنه خطی وسیع 20-05/0 میلی مولار نشان داده است که در مقایسه بیوسنسورهای پیشین تکرار پإیری بالا و حد تشخیص قابل قبولی را داراست.

در این تحقیق نیکوتین (NIC) با استفاده از الکترود اصلاح شده کربن شیشه ای (GC) به روش ولتامتری چرخه ای (CV) شناسایی شده است. سطح الکترود GC با استفاده از روش الکتروریسی و تولید نانو الیاف هیبریدی اصلاح شده است. در این راستا، نانو الیاف هیبریدی از پخش کردن نانولوله کربنی با عامل کربوکسیله (MWCNT-COOH) به عنوان جزء معدنی در بستر پلیمر CS به عنوان جزء آلی با شکل منحصر به فرد و ناحیه سطح بالا تولید شده است. میانگین قطر منفذ با افزایش نانولوله کربنی عامل دار به دلیل افزایش قطر نانوالیاف افزایش یافته است. خواص الکتروشیمیایی NIC با الکترود GC-CS/MWCNT-COOH مورد بررسی قرار گرفت. NIC با الکترود CS/MWCNT-COOH که یک فرآیند کنترل شده با 2 پروتون و 2 الکترون بود کاهش غیرقابل برگشت داشت. سیگنال اکسید شدن در پتانسیل پایین تر و جریان بالاتر برای NIC با الکترود اصلاح شده در مقایسه با الکترود GC به دست آمده است که نشان می دهد نانولیف حاوی نانولوله کربنی سرعت انتقال الکترون را افزایش می دهد. تحت شرایط بهینه، CV اکسید شدن NIC را در 0. 82 ولت در محلول بافرفسفات 7. 4=pH نشان می دهد. منحنی کالیبراسیون خطی محدوده 0. 1 تا 100میکرو مولار غلظت NIC (0. 9987 ) با حد تشخیص 90 نانومولار را نشان می دهد. برای 100 تشخیص موازی 10 میکرومولار NIC برای 5 بار تکرار، 97. 2 درصد با انحراف معیار استاندارد 4. 08 توانست پایداری خود را نسبت به چرخه اول حفظ نماید که نشان می دهد الکترود CS/MWCNT-COOH دارای تکرارپذیری و پایداری عالی است.

در سال های اخیر، الکتروریسی به عنوان فنی ساده و موثر برای تولید الیاف پلیمری بسیار ظریف و ممتد با قطری در حدود چند صد نانومتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، با توجه به مزایا و خواص زیستی مطلوب زیست پلیمر طبیعی آلژینات و مزیت های مضاعف نانولیف تولید شده از آن، امکان الکتروریسی این زیست پلیمر بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که نه تنها محلول سدیم آلژینات در آب، از راه فن الکتروریسی قابل ریسیدن نیست، بلکه اضافه کردن افزودنی های مناسب نظیر مواد فعال سطحی و حلال های آلی به محلول سدیم آلژینات نیز اثر قابل توجهی بر افزایش قابلیت الکتروریسی محلول پلیمری ندارد. استفاده از نمک چهارتایی آمونیوم آلژینات یا آلژینیک اسید به جای سدیم آلژینات نیز در افزایش انحلال پذیری پلیمر در حلال های آلی و بهبود قابلیت الکتروریسی آن موثر نبود، اما، با افزودن غلظت های مختلف پلیمر مصنوعی پلی اتیلن اکسید (PEO) به محلول آبی سدیم آلژینات، الکتروریسی مخلوط پلیمری به طور موفقیت آمیز انجام شد. با کمک تصاویر میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترون پویشی (SEM) ساختار و توزیع قطری الیاف الکتروریسی شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی زیر قرمز، موید برهم کنش ضعیف بین پلیمری (نظیر پیوند هیدروژنی) مابین گروه های هیدروکسیل سدیم آلژینات و اکسیژن اتری در زنجیر پلیمری PEO بود. نتایج گرانروی سنجی محلول های پلیمری نیز حاکی از آن است که قابلیت الکتروریسی و شکل شناسی نانوالیاف، به شدت به گرانروی محلول و در نتیجه به نسبت سدیم آلژینات به PEO وابسته است.