دانلود مقاله نقش نانوکامپوزیت در کاربرد ضد میکروبی و فاضلاب
چکیده
مقدمه
فاضلاب در ناحیه تمرکز
نانوتکنولوژی در تصفیه آب
نانو جذب
عامل میکروبی
نانوکامپوزیت ها
انواع نانوکامپوزیت ها
حالت های ترکیبی برای نانوکامپوزیت ها
کامپوزیت های مبتنی بر اکسید گرافن به عنوان یک ضد عفونی کننده
نانوکامپوزیت های اکسید روی به عنوان ضدعفونی کننده
نانوکامپوزیت های اکسید مس
نانوکامپوزیت های نقره/اکسید نقره
نانوکامپوزیت های اکسید تیتانیوم
بحث
نتیجه گیری
منابع
Abstract
Introduction
Wastewater in area of focus
Nanotechnology in water purifcation
Nano‑adsorption
Microbial agent
Nanocomposites
Types of nanocomposites
Synthesis modes for nanocomposites
Graphene oxide‑based composites as a disinfectant
Zinc oxide nanocomposites as disinfectant
Copper oxide nanocomposites
Silver/silver oxide nanocomposites
Titanium oxide nanocomposites
Discussion
Conclusion
References
چکیده
آب برای وجود حیات حیاتی است. اما جهان با بحران جهانی آب مواجه است. انواع میکروارگانیسم ها، گازها و سایر سموم مسئول آلودگی آب وجود دارد. انواع مختلفی از نانومواد وجود دارند که به دلیل خواص منحصر به فردشان مانند سطح بالا و توانایی کارکرد موثر حتی در غلظت های پایین، پتانسیل بسیار زیادی برای تصفیه آب آلوده (آب حاوی سموم فلزی یا ناخالصی های آلی یا معدنی خاص) دارند. در سال‌های اخیر، دانشمندان توجه زیادی به کاربرد نانوکامپوزیت‌ها برای تصفیه آب، تصفیه فاضلاب، حذف میکروارگانیسم‌ها، آلاینده‌های شیمیایی، حذف فلزات سنگین و غیره کرده‌اند. ادغام نانوپرکننده‌های مختلف مانند نانولوله‌های کربنی، اکسید گرافن، مواد دو بعدی، اکسید روی، دی اکسید تیتانیوم، نانوذرات مس و نقره در مواد پلیمری، پیشرفت‌های مهمی از جمله سرکوب تجمع آلاینده‌ها و رسوب‌ها، بهبود هیدروفیلی را تسهیل کرده است. راندمان و بهبود خواص مکانیکی این بررسی پیشرفت‌های پیشرو در توسعه نانوکامپوزیت‌ها برای تصفیه‌ی ضد میکروبی و فاضلاب را با هدف ارائه درک بهتری از نانوکامپوزیت‌ها و کاربردهای آن‌ها در تصفیه‌ی ضد میکروبی و فاضلاب مورد بحث قرار می‌دهد. نانوکامپوزیت‌های حاوی نانوذرات و گرافن یا مشتقات آن اغلب در تصفیه فاضلاب و فعالیت‌های ضد میکروبی استفاده می‌شوند. نانوکامپوزیت‌های مملو از نانوذرات نقره (Ag) برای تصفیه فاضلاب بسیار موثر بوده و فعالیت‌های ضد میکروبی قوی دارند. غشاهای کاتالیزوری نانوساختار و نانو فوتوکاتالیست‌ها ابزارهای کارآمد و سازگار با محیط زیست برای حذف آلاینده‌های فاضلاب و فعالیت‌های ضد میکروبی هستند، اما نیاز به تحقیق و سرمایه‌گذاری بیشتری دارند.
توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.
Abstract
Water is crucial for the existence of life. The world, however, is facing a global water crisis. There are variety of microorganisms, gases and other toxins responsible for water contamination. Various types of nanomaterials exist that have enormous potential to treat contaminated water (water containing metal toxins or specific organic or inorganic impurities) due to their unique properties such as a high surface area and their ability to work effectively even at low concentrations. In recent years, scientists have been giving considerable attention to the application of nanocomposites for water purification, wastewater treatment, microorganism elimination, chemical contaminants, heavy metals removal and so forth. The incorporation of different nanofillers such as carbon nanotubes, graphene oxide, 2D materials, zinc oxide, titanium dioxide, copper and silver nanoparticles into polymeric materials has facilitated important advances, such as suppressing the accumulation of pollutants and foulants, improving the hydrophilicity, increasing the efficiency and improving the mechanical properties. This review discusses leading advances in the development of nanocomposites for antimicrobial and wastewater treatment with the aim of providing an improved understanding of nanocomposites and their applications in antimicrobial and wastewater treatment.
Introduction
Water is a basic requirement for human life. However, we are far from meeting global requirements for clean water, and this issue will continue to grow over the time (Hillie and Hlophe 2007; Elwakeel et al. 2020b). The demand of clean drinking water is rising as a result of the deterioration of water quality, global climate change and population growth (Tchobanoglous et al. 1991; Elwakeel et al. 2020d). Emissions of organic dyes and heavy metal ions from the paper, leather and textile industries are a serious problem, as they are potentially mutagenic and carcinogenic. To meet environmental requirements, wastewater contaminated with these organic and inorganic species need to be treated before being discharged (Santhosh et al. 2016; Elwakeel et al. 2021). Heavy metals are widely used in various industries for many purposes, including mining and pigment production. Synthetic dyes are also an important type of pollutant, and their sources for water contamination include the textile, pulp and paper, tinting, printing, painting and tanning industries. The removal of dye from such wastewater is a challenging task, as pigments and synthetic dyes are biodegradation-resistant and remain in the environment for a long time. The destruction and handling of organic dyes is therefore an important issue, and a cost-efective method for removing dye substances from wastewater has been developed (Santhosh et al. 2016; Elwakeel et al. 2018).
Conclusion
This paper explores the existing nanocomposites used to extract heavy metal ions and dyes from wastewater as efective adsorbents. This article addressed recent developments in nanomaterials as economical and environmentally sustainable water purifcation adsorbents. This review highlights fve commonly used nanomaterials/nanoparticles that are used in most existing nanocomposites. In this review, we concluded that TiO2-based nanocomposites have been used for photodegradation activity by most of the researchers in the literature. Silver-based nanocomposites are mostly used for antimicrobial activity. Silver and GO-based nanocomposites were used for the removal of green dye, anionic dye and Cu(II). Copper-based nanocomposites are mostly used for adsorption and photodegradation activity. Zinc oxide nanocomposites are used for adsorption, antimicrobial and photodegradation activity. Finally, we concluded that GO also greatly contributes to the improvement of other materials’ efciency. Further, much needs to be done to control the two-dimensional GO sheets for advanced technologies in the future. There are many challenges and obstacles associated with handling wastewater, and many precautions are required to prevent environmental and health problems. Therefore, new modern wastewater treatment equipment should be versatile, low-cost and commercially efective.