تولید یک پلیمر جدید برای حذف رنگ از پساب

محققان دانشگاه ایالت کارولینای شمالی نشان داده‌اند که یک پلیمر مصنوعی می‌تواند رنگ‌های خاصی را از آب حذف کند و در عین حال، این پلیمر قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را دارد. به گزارش ماهنامه «صنعت نساجی و پوشاک»، این یافته‌ها یک روش بالقوه جدید برای تمیز کردن پساب بعد از خروج از صنایع نساجی، آرایشی-بهداشتی و … ارائه می‌دهد.

در همین ارتباط، نویسنده اصلی مقاله مربوط به این پژوهش و استادیار مهندس نساجی، شیمی و علوم در دانشگاه کارولینای شمالی گفته: «رنگ‌ها در همه جا از جمله صنعت نساجی و نیز داروسازی، لوازم آرایشی، کاغذ، چرم و … استفاده می‌شوند. اگر این آلاینده‌ها پس از فرآیند رنگرزی و تکمیل، به درستی از پساب حذف نشوند، می‌توانند منابع قابل‌توجهی برای آلودگی زیست محیطی باشند و خطراتی را برای سلامت انسان‌ها به همراه داشته باشند.»

در این تحقیق که در مجله ACS Applied Polymer Materials منتشر شده، محققان یک پلیمر مصنوعی با نام «پلی‌کربو دی‌ایمید» ساختند. سپس توانایی این ماده برای تمیز کردن پساب را ابتدا با حل کردن آن در یک حلال و سپس مخلوط کردن آن با آب آلوده به رنگ‌ها آزمایش کردند. محققان، محلول پلیمری را در برابر یک سری از 20 رنگ آنیونی مورد استفاده در صنعت نساجی که رنگ‌های اسیدی نیز نامیده می‌شوند، آزمایش کردند. برای ارزیابی اولیه، پژوهشگران یک آزمایش بصری با چشم غیرمسلح انجام دادند تا ببینند آیا پلیمر عمل می‌کند یا خیر. آنها در گام بعدی با استفاده از طیف‌سنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis)، اینکه پلیمر تا چه میزان رنگ‌ها را حذف می‌کند را اندازه‌گیری کردند.

در این زمینه محقق ارشد این پژوهش گفته: «ما محلول پلیمری و آب آلوده به رنگ را مخلوط کردیم تا پلیمر موجود در محلول بتواند به رنگ بچسبد. این، یک محلول دوفازی، دقیقا مانند روغن و آب است و بخش پلیمری محلول روی رنگ‌ها می‌چسبد. سپس ما توانستیم به راحتی آب تمیز را از مخلوط محلول آلوده، با تخلیه آن جدا کنیم مشابه جداسازی آب از مخلوط روغن و آب.»

بر اساس نتایج به دست آمده، محلول پلیمری از 20 رنگ اسیدی آزمایش‌شده، همه را به جز 4 رنگ حذف کرد. علاوه بر این، محققان دریافتند که پلیمر مذکور در عرض چند دقیقه به آسانی بازیابی می‌شود. آنها همچنین خصوصیاتی از رنگ‌ها در ارتباط با ساختار مولکولی آنها پیدا کردند که در عمل کردن یا عمل نکردن پلیمر نقش داشتند. در مطالعات آینده، محققان در حال برنامه‌ریزی برای ایجاد یک کتابخانه از پلیمرها هستند که پتانسیل کار با انواع بیشتری از رنگ‌ها را داشته باشد. علاوه بر این، آنها می‌خواهند مکانیزم عملی‌تری را برای استفاده از پلی‌کربو دیایمید جهت تمیز کردن پساب ایجاد کنند.
گفتنی است این مطالعه توسط دپارتمان مهندس نساجی، شیمی و علوم در ایالات کارولینای شمالی تامین مالی شده است.