1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

نانو جاذب فلزات سنگین از آب آشامیدنی با طول عمر بالا

کلمات کلیدی جاذب؛ فلزات سنگین؛ آب آشامیدنی؛ نانو فناوری

 

با گسترش صنایع مختلف و شهرنشینی از نقاط مختلف کره زمین شاهد انتشار آلاینده‌های مختلف از جمله فلزات سنگین به منابع آب موجود هستیم. به دلیل خطرات زیست محیطی و جانی ناشی از فلزات سنگین قوانین سخت‌گیرانه‌ای از طرف سازمان بهداشت جهانی و سازمان‌های ملی، حتی در غلظت‌های پایین این آلاینده‌ها تصویب شده است. سرب، کادمیم، مس، روی، و نیکل از جمله فلزات سنگینی هستند که بیشترین آلودگی را در آب سبب می‌شوند. از طرف دیگر بیشترین سمیت و خطر جانی برای انسان در رابطه با آرسنیک، باریم، کادمیم، جیوه، سرب، و کروم به ثبت رسیده است. ورود بیش از اندازه این فلزات به بدن می‌تواند سبب آسیب‌هایی چون اختلالات عصبی، گوارشی، استخوانی، اخلال در عمل آنزیم‌ها، کلیه‌ها، بیضه‌ها، مراکز خون‌ساز، سرطان، عقب‌ماندگی ذهنی و دیگر موارد شود. کارخانجات باطری‌سازی و مهمات‌سازی به عنوان منابع اصلی سرب، استخراج معادن جیوه و کارخانجات کاغذسازی منابع اصلی جیوه، فاضلاب‌های صنایع دباغی و سرامیک‌سازی منشأ آرسنیک، و مخازن و لوله‌های گالوانیزه در کنار ضایعات صنعت الکترونیکی به عنوان منابع اصلی کادمیم و ورود آن‌ها به آب شناخته شده‌اند. بر پایه استانداردهای شیمیایی آب آشامیدنی در سازمان بهداشت جهانی WHO و EPA، مقادیر مجاز فلزات آرسنیک، باریم، جیوه، کروم، سرب و کادمیم به ترتیب برابر با ppm 01/0، 7/0، 001/0، 1/0، 01/0 و 005/0 تعیین شده است. بر این اساس طراحی سامانه‌های جاذب جهت حذف یا کاهش فلزات سنگین به کمتر از مقادیر مجاز در آب به امری ضروری تبدیل شده و در همین راستا پژوهش‌های مختلفی توسط محققین انجام گرفته است. با توجه به خاصیت قابل توجه نانو مواد (مساحت سطح بالا) سنتز جاذب‌های برپایه این مواد یکی از کاراترین راهکارها محسوب شده و در همین راستا در این پیشنهاده جاذب‌های مذکور مورد هدف قرار گرفته است.

پیش زمینه طرح :

 

  • هدف

تهیه جاذب بر پایه نانو فناوری جهت حذف فلزات سنگین از آب آشامیدنی

 

  • مشخصات فنی اجباری محصول نهایی


1. میزان جذب: قابلیت جذب همزمان فلزات آرسنیک، باریم، جیوه، کروم، سرب و کادمیم بر حسب mg/g کمینه 50-40 و امکان کاهش مقادیر این فلزات به حدود مجاز بر اساس جدول 2 از استاندارد ملی ایران شماره 1053 با یکبار تحت عملیات قرار دادن آب آلوده (لازم به ذکر است که آب مورد آزمون باید نمونه موجود در کشور نظیر آب‌های سطحی یک منطقه دارای چالش باشد).

2. پایداری: افت حداکثر 20 درصد در میزان جذب محصول پس از 5 بار بازیابی

3. خواص عمومی آب خروجی: عدم تأثیر منفی روی مشخصات عمومی آب بر اساس استاندارد ملی شماره 1053

4. قابلیت بازیابی: دارای قابلیت استفاده مجدد پس از فرآیند جذب و افت خواص جاذب

5. عدم ورود آلاینده‌های سمی و خطرناک به آب در نتیجه تخریب یا تجزیه جاذب طی فرآیند جذب فلزات سنگین.

 

  • مشخصات فنی اختیاری محصول نهایی


1. سهولت اجرا: امکان قرار گرفتن محصول در قالب یکی از مراحل سامانه‌های تصفیه آب بدون اعمال هزینه قابل توجه یا نیاز به تغییر سازوکار سامانه.

2. قیمت تمام‌شده: قیمت مناسب و در محدوده مناسب در حوزه صنعتی مربوطه

3. استفاده از ترکیبات دوستدار محیط زیست در ساخت محصول

 

  • مشخصات جزء نانو متری

 

نانو ذرات، نانو لوله‌ها، نانو صفحات، نانو ساختارهای اصلاح‌شده با عوامل تقویت‌کننده جذب فلزات سنگین

 

  • عناوین پیشنهادی پایان‌نامه‌های کارشناسی ارشد قابل تعریف


1. طراحی و ساخت جاذب برپایه نانو صفحات اصلاح سطحی شده با قابلیت جذب فلزات سنگین

2. نانو جاذب فلزات سنگین با پایداری بالا بر پایه مواد نانو ساختار

 

  • عناوین پیشنهادی رساله‌های قابل تعریف

 

  1. سنتز جاذب‌ فلزات سنگین با پایداری بالا و قابلیت بازیابی ساده بر پایه نانو لوله‌های اصلاح سطحی شده

 

  • چالش‌ها و محدودیت‌ها


چالش اصلی این پیشنهاده را می‌توان حذف همزمان چندین فلز سنگین دانست که طراحی ویژه‌ای را می‌طلبد. علاوه بر این پیاده‌سازی یک پایلوت با قابلیت شبیه‌سازی فرآیند صنعتی حذف فلزات سنگین از آب که از ملزومات این پیشنهاده است می‌تواند از جمله محدودیت‌های پیش روی مجری طرح باشد.

 

  • تجهیزات کلیدی مورد نیاز طرح

 

طراحی و ساخت پایلوت با قابلیت شبیه‌سازی فرآیند صنعتی حذف فلزات سنگین از آب، آزمون‌ها و تجهیزات لازم بر اساس استاندارد ایران شماره 1053.
نکات مهمی که لازم است طی انجام طرح در نظر گرفته شود.
در رابطه با این پیشنهاده توجه به چندین نکته حین اجرای پروژه ضروری است:

·         آبی که در این پیشنهاده مورد بررسی قرار می‌گیرد باید نمونه طبیعی موجود در سطح کشور باشد تا اثر سایر ترکیبات مرسوم موجود در نیز آب بر عملکرد جاذب لحاظ شود.

·         عدم ورود جاذب و ترکیبات مورد استفاده در آن به آب خروجی باید به دقت مورد بررسی قرار گرفته و در طول اجرای طرح به آن توجه شود.

 

برنامه زمانبندی :

اعتبار تا پایان سال 1401

کد RFP :

C20-09-99