افزایش استخراج و بازیابی فلز نقره از محلول‌های آبی

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان دانشگاهی در تحقیقی که مورد حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو قرار گرفت، موفق به ساخت نانوجاذبی شدند که قادر به افزایش میزان استخراج فلز نقره از محلول‌های آبی خواهد بود.

نانوجاذب تهیه شده در کنار راندمان بالا، قابلیت استفادهٔ مکرر را نیز دارد. روش استفاده شده در ساخت این نانوجاذب، ساده، کم هزینه و دوستدار محیط زیست است.

سلولز زانتات کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به کاربرد برای شناورسازی فلزات در سنگ معدن‌های استخراج شده اشاره کرد.

این سلولز اصولاً در ابعاد میکرو مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور افزایش کارایی این ترکیب، در این طرح تلاش شده تا نانوکامپوزیت سلولز زانتات ساخته شود.

مصطفی حسین بیکی - مجری این طرح عنوان کرد: از آنجایی که نانوکامپوزیت مغناطیسی تهیه شده توانایی جذب و پیش تغلیظ مقادیر کم نقره از ماتریس‌های پیچیده را دارد، کاربرد آن به عنوان جاذب در استخراج فاز جامد مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج مطلوب حاصل شده، از این ترکیب می‌توان به منظور حذف مواد زیستی در تصفیهٔ آب نیز بهره گرفت.

وی ادامه داد: علاوه‌ بر این، نتایج این طرح می‌تواند برای بازیابی فلز نقره و یا استخراج نقره از معادن نیز مورد استفاده قرار گیرد.

این محقق توضیح داد: در این کار تحقیقاتی نانو کامپوزیت پلیمری مغناطیسی با استفاده از روش تک مرحله‌ای و از میکرو پلیمرهای سلولز سنتز شده است. وارد کردن گروه‌های گوگردی و همچنین کاهش ابعاد کامپوزیت پلیمری از میکرو به مقیاس نانو، افزایش کارایی نانوکامپوزیت پلیمری برای جذب فلز نقره از محلول‌های اسیدی را به دنبال داشته است. به علاوه خاصیت مغناطیسی، بازیابی جاذب را پس از اتمام فرایند آسان کرده است.

حسین بیکی گفت: همانگونه که اشاره شد، هدف این کار بکارگیری پلیمرهای طبیعی به منظور حذف گزینشی آلاینده‌های زیست محیطی همانند فلزات سنگین، پیش تغلیظ گزینشی و بازیابی فلزات با ارزش همانند نقره بوده است.

وی افزود: بدین منظور، پلیمر طبیعی سلولز مورد استفاده قرار گرفت. با این حال، به دلیل عدم تمایل این پلیمر به محلول‌های آبی و به منظور افزایش سطح تماس آن با آب، ترکیب سلولز و کربن دی سولفید (زانتات) مورد استفاده قرار گرفت.

این محقق ادامه داد: از طرف دیگر فلز نقره تمایل بالایی نسبت به گروه‌های گوگردی (تیول) دارد و استفاده از این مواد در ترکیب نانوکامپوزیت، باعث افزایش کارایی پلیمر خواهد شد. از آنجا که جمع آوری ترکیب جامد از محلول واکنش دشوار است، نانو کامپوزیت مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفته که باعث آسان شدن بازیابی جاذب شد.

به گفتهٔ حسین بیکی، در این طرح از دو روش متفاوت برای سنتز کامپوزیت مغناطیسی استفاده شده است. در روش اول، میکروذرات سلولز به منظور سنتز نانوذرات مغناطیسی در بافت سلولز مورد استفاده قرار گرفت و سپس زانتات سنتز شد.

وی بیان کرد: در این حالت کامپوزیت مغناطیسی در ابعاد میکرو بدست آمد که بر اساس نتایج کارایی بالایی برای جذب نقره نداشت. در روش دوم، نانو کامپوزیت مغناطیسی سلولز زانتات با تهیهٔ کلوئید سلولز زانتات و اضافه کردن پیش مادهٔ آهن به آن تهیه شد. این محصول راندمان بالایی برای جذب فلز نقره داشت که نشان از برتری روش دوم دارد.

نتایج این تحقیقات در مجلهٔ Industrial & Engineering Chemistry Research (جلد ۵۳، شماره ۳۹، سال ۲۰۱۴، صفحات ۱۴۹۰۴ تا ۱۴۹۱۲) به چاپ رسیده و از همکاری مصطفی حسین بیکی، دانشجوی دکترای شیمی تجزیه، دکتر فرزانه شمیرانی، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، مهرنوش بیات، سیمین می‌ری و حسن علیجانی حاصل شده است.

علاقه‌مندان برای استفاده از حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری می‌توانند به صفحه حمایت تشویقی مقالات ISI مراجعه کنند.