علوم و فناوری نساجی و پوشاک

علوم و فناوری نساجی و پوشاک

مروری بر نانوساختارهای چارچوب آلی-فلزی و سازوکار جذب مواد رنگزا برای کاربرد در پساب نساجی

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسنده
گروه نانوفناوری پزشکی، واحدعلوم پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
نانوساختارهای چارچوب آلی-فلزی (MOF) به‌عنوان دسته جدید ترکیب‌های دو رگه به نام بسپارهای کئوردینانسی متخلخل از تجمع واحدهای اولیه‌ی ساختمانی با روش‌های مختلف از طریق خودآرایی لیگاندها با اتم دهنده و یون ‌های فلزی، تهیه‌ می‌شوند. پتانسیل کاربرد امید بخش این نانوساختارهای متخلخل به‌عنوان نانوجاذب برای حل مشکلات آلودگی محیط زیست بدلیل تخلخل یکنواخت، مساحت سطح زیاد و قابل تنظیم بودن اندازه، شکل، ابعاد و گروه‌های عاملی سطح حفره‌ها با تغییر ترکیب لیگاند و یون‌های فلزی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. امروزه استفاده از ترکیبات مبتنی بر چارچوب آلی-فلزی به‌عنوان جایگزین محصولات با توجه خواص فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد در جذب یونها مانند نیترات، عناصر سنگین مانند سرب، مواد رنگزا‌ مانند متیلن بلو، و داروها مانند ایبوپروفن از آب بدلیل افزایش رشد جمعیت به سرعت در حال رشد است. هدف این مطالعه، شرح استراتژی نانوجاذب های مبتنی بر نانوساختارهای MOF در حذف مواد رنگزا‌ از محیط آبی است. در این زمینه، روش جستجو بر اساس مطالعات MOFها به‌عنوان دامنه منابع تا به امروز است. محور طبقه‌بندی جذب انواع مواد رنگزا توسط نانوساختارهای چارچوب آلی-فلزی مورد بحث قرار گرفته است. افزایش عملکرد جداسازی مواد رنگزا‌ به صورت مقرون به صرفه و بسیار کارآمد نسبت به جاذب‌های تجاری فعلی مهم‌ترین نتیجه مقایسه‌ای و اصلی کاربرد MOFها ادر این حوزه است. شکاف پژوهشی ارائه این ترکیبات به‌عنوان نقطه عطف در بهبود روش‌های تصفیه حذف مواد رنگزا است. از این رو، کاربرد نانوساختارهای چارچوب آلی-فلزی به‌عنوان نسل جدیدی از نانوجاذب‌های مواد رنگزا برای تصفیه آب و فاضلاب به‌عنوان چشم‌اندازهای تحقیقاتی آینده در حال گسترش است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A review of metal-organic framework nanostructures and dye adsorption mechanisms for applications in textile wastewater

نویسنده English

Negar Motakef Kazemi
Department of Medical Nanotechnologies, TeMS.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

Metal-organic framework nanostructures, as a new class of hybrid compounds called porous coordination polymers, are prepared by assembling primary building blocks in various ways through self-assembly of ligands with donor atoms and metal ions. The promising potential of these porous nanostructures as nanosorbents to solve environmental pollution problems has attracted much attention due to their uniform porosity, large surface area, and tunability of the size, shape, dimensions, and surface functional groups of the pores by changing the composition of the ligand and metal ions. Nowadays, the use of metal-organic framework-based compounds as alternative products is rapidly growing due to their unique physicochemical properties in the adsorption of ions such as nitrate, heavy elements such as lead, dyes such as methylene blue, and drugs such as ibuprofen from water due to the increasing population growth. The aim of this study is to describe the strategy of nanoadsorbents based on MOF nanostructures in the removal of dyes from aqueous media. In this context, the search method is based on the studies of MOFs as the scope of the resources to date. Focusing on the classification of adsorption of different dyes by metal-organic framework nanostructures is discussed. The enhancement of the dye separation performance in a cost-effective and highly efficient manner compared to current commercial adsorbents is the most important comparative and main result of the application of MOFs in this field. The research gap is to present these compounds as a milestone in improving the treatment methods for dye removal. Therefore, the application of metal-organic framework nanostructures as a new generation of dye nanoadsorbents for water and wastewater treatment is expanding as future research prospects.

کلیدواژه‌ها English

Nanostructure
Metal-organic framework
Nanoadsorbent
Dye

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 29 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 27 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 27 مرداد 1405