کاربرد هیدروژل‌ها در حذف آلاینده‌های آبی با روش جذب ‌سطحی

یون‌های سنگین فلزی (مانند cd+2، وpb+2، وcu+2 و mg+2) و آلاینده‌های آلی موجود در پساب‌های صنعتی (مانند رنگینه‌ها)، از عوامل اصلی آلودگی منابع آبی هستند. این آلاینده‌ها برای انسان، گیاهان و جانوران آبزی سمی هستند و باید پیش از دفع، از پساب حذف شوند. روش‌های تصفیه مختلفی مانند انعقاد و لخته‌سازی، اکسایش، فیلترکردن غشایی و جذب‌ سطحی برای حذف آلاینده‌ها از محیط آبی گزارش شده ‌است. اکثر این روش‌ها محدودیت‌ها و معایبی از دیدگاه‌های بازده، عملی‌بودن و اقتصادی به همراه دارند. روش‌ جذب‌ سطحی از بعد اقتصادی، انعطاف‌پذیری و سهولت طراحی فرایند و گستردگی جاذب‌های در دسترس به‌عنوان روش موثری برای حذف انواع آلاینده‌های آلی و غیرآلی موجود در محیط آبی پیشنهاد می‌شود. هیدروژل‌ها شبکه‌های پلیمری سه‌بعدی و انعطاف‌پذیری هستند که کاربردهای فراوانی در زمینه‌های زیست‌پزشکی، دارورسانی، کشاورزی، زیست‌فناوری و فرایندهای جداسازی دارند. با توجه ‌به خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه هیدروژل‌ها مانند آب‌دوستی، تورم‌پذیری، ظرفیت جذب زیاد، وجود گروه‌های عاملی ویژه مختلف و اصلاح‌پذیری ساختار آن‌ها، علاقه به پژوهش در زمینه توسعه و استفاده از هیدروژل‌ها به‌عنوان جاذب در سامانه‌های تصفیه افزایش یافته ‌است. هیدروژل‌ها عملکرد چشمگیری در حذف محدوده گسترده‌ای از آلاینده‌های آبی مانند فلزات سنگین و رنگینه‌های سمی با روش جذب ‌سطحی نشان داده‌اند. با توجه به نبود جمع‌بندی از کاربرد هیدروژل‌ها در جذب ‌سطحی آلاینده‌ها، در این مقاله مراحل مختلف سامانه‌های تصفیه‌ بر پایه هیدروژل، عوامل موثر و سازوکار حذف آلاینده‌ها مرور شده است. همچنین، چالش‌های اصلی مطرح در این سامانه‌ها نظیر سینتیک و هم‌دمای جذب، محدوده ph عملیاتی، تداخل و بازیابی هیدروژل‌ها بحث و بررسی شده و در نهایت به ملاحظات مهم اقتصادی مانند پایداری، قابلیت بازمصرف هیدروژل‌ها و بازیابی آلاینده‌ها پرداخته شده ‌است.