تمیز کردن با سلولز در صنایع شیمیایی

  • تاریخ انتشار : ۱۳۹۸/۰۱/۰۹

در صنایع شیمیایی اگر غشاهای قابل نفوذ انتخاب شده از مواد قابل احیاء گیاهی قابل تجدید می تواند به طور قابل توجهی بهبود اعتبار محیط زیست صنایع شیمیایی را بهبود بخشد. تیم KAUST، قابلیت زنده ماندن غشاهای سلولز را برای نشان دادن اینکه آنها می توانند به طور موثر فاضلاب پاک شوند، آزمایش کرده اند.

غلظت های پلیمری برای جداسازی مخلوط در دفع زباله بسیار رایج است، در حالیکه آب دریا از طریق غشاء قابل جابجایی است زیرا غشاء نمک را مسدود می کند. غشاهای مشابه توسط در صنایع شیمیایی به عنوان یک روش سبز برای تصفیه محصولات یا تمیز کردن زباله ها مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، غشاها معمولا توسط پلیمرهای حل شده در حلال های آلی سمی و فرار ساخته می شوند. جایگزینی این حلالها یک هدف کلیدی از پروفسور سوزانا نونوست KAUST است. جایگزینی بالقوه ای که توسط نوونس و تیمش مورد بررسی قرار گرفته است، حلال های غیرقابل حل هستند که مایع یونی هستند که می توانند تاثیرات زیست محیطی آنها را به طور قابل توجهی کمتر از حلال های آلی داشته باشند. آنها همچنین می توانند مواد اولیه غشایی را حل کنند که در حلال های آلی مانند سلولز حل می شود. Doulie Kim، Ph.D. سابق می گوید: “سلولز یک پلیمر طبیعی فراوان است که می تواند از گیاهان و باکتری ها تهیه شود.”

تیم نونس، که در حال حاضر در یک پست کارشناسی در دانشگاه تونته در هلند کار می کند. مزایای سلولز، از جمله پایداری آن و ساختار بسیار قوی اما شیمیایی قابل تنظیم، آن را بسیار محتمل مواد غشایی سبز؛ در آخرین مطالعه خود، نونه ها، قابلیت زنده ماندن غشاهای سلولی را که از مایعات یون ساخته شده اند، برای تمیز کردن فاضلاب چرب، آزمایش کردند. سارا لیوازوویچ، یکی از متخصصان پیش دانشگاهی، می گوید: “فاضلاب های چرب یکی از بزرگترین محصولات جانبی صنایع شیمیایی، پتروشیمی و صنایع غذایی هستند.” دانشجو از تیم نونه است که بعد از فارغ التحصیلی به Dow Chemical پیوست. “در مناطقی مانند عربستان سعودی، جایی که صنعت نفت و گاز غالب است، حداکثر حذف نفت از امولسیون نفت در آب، یک مفهوم جذاب است”.

غشاهای سلولزی تیم برای جداسازی مخلوط نفت و آب بسیار موثر بودند. “لیوازوویچ می گوید:” غشاهای سلولز آماده شده با مایع یونی هیدروفیلی، تقریبا ۱۰۰ درصد حذف نفت خام را از امولسیون های نفت در آب نشان دادند. ” کیم افزود: “غشای مبتنی بر سلولز عملکرد بی نظیر آنتی بیوتیکی داشت.” با توجه به سطح هیدرولیکی آن، ذخایر نفتی کمتری به غشا بستگی دارد، و هر کسی که پایبند بود، به راحتی تمیز شد.یکی از موانع باقی مانده هزینه بالای مایعات یون در مقایسه با حلال های آلی است – اگرچه تیم قبلا نشان داد که مایعات یونی تا ۹۹ درصد از طریق مراحل ساده مانند تقطیر بهبود می یابند. کیم می گوید: “اگر مایعات یونی بازیافت شده را می توان در فرایند تولید غشاء دوباره استفاده کرد، هزینه های تولید  در صنایع شیمیایی کاهش می یابد و این روند حتی سازگار با محیط زیست خواهد بود.”