سنتز كامپوزيت ETS-10/PAN به روش گرانولي كردن و مكانيسم تبادل يوني براي جذب فلزات سنگين Synthesis of ETS-10/PAN composite by granular method and ion-exchange mechanism for the removal of heavy metals زمينه فني: شيمي و متالوژي فلزات سنگين رها شده در محيط زيست توسط صنايع مختلف، به دليل سمي بودن و ماندگاري در محيط، تهديدي جدي براي محيط زيست و سلامت انسان به شمار مي روند. حذف و بازيافت يون هاي فلزي از محيط زيست دو پيامد مثبت به همراه خواهد داشت. اول اينكه از آلوده شدن محيط زيست جلوگيري شده و خطر آن را براي بشر بر طرف مي كند. از طرف ديگر با بازيافت يون هاي فلزي مي توان آن ها را دوباره وارد چرخه صنعت كرده و از آن ها بهره برد. روش هاي مختلفي همچون تبادل يوني، رسوب دهي شيميايي و استخراج با حلال براي حذف يون هاي فلزي سمي به كار مي روند. فرآيند تبادل يوني به دليل اقتصادي بودن، سادگي عمليات و بازده بالاي آن، يكي از محبوب ترين روش هاي حذف يون هاي فلزات سنگين به شمار مي رود. به همين منظور، براي حذف فلزات سنگين و با وجود معايبي همچون تغييرات ساختاري غير قابل برگشت تحت تغييرات pH و تخلخل و سطح ويژه پايين مبادله گرهاي مختلف و در نتيجه بازده جذب پايين آنها، مبادله گر كامپوزيتي ETS-10/PAN براي اولين بار سنتز و ساختار آن شناسايي شد، سپس جاذب سنتز شده براي جذب فلز استرانسيم (يكي از اصلي ترين فلزات سنگين آلوده كننده محيط زيست) به كار رفت.

فلزات سنگين رها شده در محيط زيست توسط صنايع مختلف، به دليل سمي بودن و ماندگاري در محيط، تهديدي جدي براي محيط زيست و سلامت انسان به شمار مي روند. حذف و بازيافت يون هاي فلزي از محيط زيست دو پيامد مثبت به همراه خواهد داشت. اول اينكه از آلوده شدن محيط زيست جلوگيري شده و خطر آن را براي بشر بر طرف مي كند. از طرف ديگر با بازيافت يون هاي فلزي مي توان آن ها را دوباره وارد چرخه صنعت كرده و از آن ها بهره برد. روش هاي مختلفي همچون تبادل يوني، رسوب دهي شيميايي و استخراج با حلال براي حذف يون هاي فلزي سمي به كار مي روند. فرآيند تبادل يوني به دليل اقتصادي بودن، سادگي عمليات و بازده بالاي آن، يكي از محبوب ترين روش هاي حذف يون هاي فلزات سنگين به شمار مي رود. به همين منظور، براي حذف فلزات سنگين و با وجود معايبي همچون تغييرات ساختاري غير قابل برگشت تحت تغييرات pH و تخلخل و سطح ويژه پايين مبادله گرهاي مختلف و در نتيجه بازده جذب پايين آنها، مبادله گر كامپوزيتي نانوالياف انگلهارد تيتانوسيليكات 10/ پلي اكريلونيتريل براي اولين بار سنتز و ساختار آن شناسايي شد، سپس جاذب سنتز شده براي جذب فلز استرانسيوم (يكي از اصلي ترين فلزات سنگين آلوده كننده محيط زيست) به كار رفت.

بتن حفاظ نوتروني پلي بور خودتراكم، طرحي در زمينه فني، رشته مهندسي عمران طبقه بندي مي گردد و به طور خاص، كاربرد در شاخه هاي محيط زيست و علوم هسته اي دارد. مشكل فني بتن هاي معمولي عدم كارايي لازم و هزينه بالا به دليل افزايش ضخامت لايه بتني مي باشد و همچنين افزودن مواد جهت افزايش كارايي ممكن است، معايبي از جهت مقاومت در برابر حرارت يا تضعيف نوترون ها ايجاد كنند. انرژي حرارتي توليد شده در اثر جذب نوترون ها، ممكن است موجب ترك خوردگي و كاهش مقاومت بتن شود. با توجه به اينكه ميزان مقاومت حرارتي بتن خود تراكم نسبت به بتن هاي معمولي كمتر مي باشد، از الياف پلي پروپيلن براي افزايش مقاومت حرارتي استفاده شده است. نوترون ها پس از جذب شدن باعث توليد اشعه گاما مي شوند، از بور به عنوان جاذب نوترون استفاده شده است كه پس از جذب نوترون، اشعه گاما ثانويه توليد نمي شود. افزودن بور و الياف پلي پروپيلن موجب كاهش گيرش و مقاومت بتن مي شوند. براي جلوگيري از اثرات مخرب بور بر گيرش و الياف بر مقاومت بتن از نانو ذرات سيليس استفاده شده است. حفاظت در برابر نوترون و اشعه گاما، مقاومت فشاري بالا جهت استفاده در سازه ها، مقاومت حرارتي بالا و سهولت اجرا از برجستگيهاي تكنيكي و فني اين اختراع محسوب مي شوند.