كاربرد هيدروژل‌ها در حذف آلاينده‌هاي آبي با روش جذب ‌سطحي

يون‌هاي سنگين فلزي (مانند Cd+2، وPb+2، وCu+2 و Mg+2) و آلاينده‌هاي آلي موجود در پساب‌هاي صنعتي (مانند رنگينه‌ها)، از عوامل اصلي آلودگي منابع آبي هستند. اين آلاينده‌ها براي انسان، گياهان و جانوران آبزي سمي هستند و بايد پيش از دفع، از پساب حذف شوند. روش‌هاي تصفيه مختلفي مانند انعقاد و لخته‌سازي، اكسايش، فيلتركردن غشايي و جذب‌ سطحي براي حذف آلاينده‌ها از محيط آبي گزارش شده ‌است. اكثر اين روش‌ها محدوديت‌ها و معايبي از ديدگاه‌هاي بازده، عملي‌بودن و اقتصادي به همراه دارند. روش‌ جذب‌ سطحي از بعد اقتصادي، انعطاف‌پذيري و سهولت طراحي فرايند و گستردگي جاذب‌هاي در دسترس به‌عنوان روش مؤثري براي حذف انواع آلاينده‌هاي آلي و غيرآلي موجود در محيط آبي پيشنهاد مي‌شود. هيدروژل‌ها شبكه‌هاي پليمري سه‌بعدي و انعطاف‌پذيري هستند كه كاربردهاي فراواني در زمينه‌هاي زيست‌پزشكي، دارورساني، كشاورزي، زيست‌فناوري و فرايندهاي جداسازي دارند. با توجه ‌به خواص فيزيكي و شيميايي ويژه هيدروژل‌ها مانند آب‌دوستي، تورم‌پذيري، ظرفيت جذب زياد، وجود گروه‌هاي عاملي ويژه مختلف و اصلاح‌پذيري ساختار آن‌ها، علاقه به پژوهش در زمينه توسعه و استفاده از هيدروژل‌ها به‌عنوان جاذب در سامانه‌هاي تصفيه افزايش يافته ‌است. هيدروژل‌ها عملكرد چشمگيري در حذف محدوده گسترده‌اي از آلاينده‌هاي آبي مانند فلزات سنگين و رنگينه‌هاي سمي با روش جذب ‌سطحي نشان داده‌اند. با توجه به نبود جمع‌بندي از كاربرد هيدروژل‌ها در جذب ‌سطحي آلاينده‌ها، در اين مقاله مراحل مختلف سامانه‌هاي تصفيه‌ بر پايه هيدروژل، عوامل مؤثر و سازوكار حذف آلاينده‌ها مرور شده است. همچنين، چالش‌هاي اصلي مطرح در اين سامانه‌ها نظير سينتيك و هم‌دماي جذب، محدوده pH عملياتي، تداخل و بازيابي هيدروژل‌ها بحث و بررسي شده و در نهايت به ملاحظات مهم اقتصادي مانند پايداري، قابليت بازمصرف هيدروژل‌ها و بازيابي آلاينده‌ها پرداخته شده ‌است.