امروزه تحقیقات پیوسته و پژوهش‌های گسترده‌ای در دنیا برای سنتز انواع جاذب‌های نوین، جهت حذف فلزات سمی با ظرفیت جذب یونی بالا به همراه ماهیت غیر سمی و خواص زیست تخریب پذیری در حال انجام است. تا کنون ناخالصی‌های مختلفت یونی به طرق مختلف حذف شده‌اند. ظرفیت جذب و عملکرد بالا، خواص آب دوستی، قابلیت احیاء و غیرسمی بودن، هیدروژل‌ها را به رقیب خوبی برای حذف آلاینده‌های مختلف آبزی از جمله یون‌های فلزات سنگین تبدیل کرده است. هیدروژل‌ها دارای ساختارهای متخلخل، سه بعدی و گروه‌های عاملی شیمیایی حساسی هستند که آنها را قادر می سازد تا به راحتی یون‌های فلزی و رنگ‌ها را از فاضلاب گرفته و این آلاینده‌های سمی را با تغییر در شرایط محلول آبی آزاد کنند. ویژگی آبدوست جاذب‌های هیدروژل باعث می‌شود که شبکه‌ای انعطاف پذیر از زنجیره‌های پلیمری تشکیل شود که به مولکولهای آلاینده اجازه می‌دهد تا به سرعت با آب به شبکه نفوذ کرده و کمپلکس‌های پایدار با گروه‌های عاملی را تشکیل دهند. آنها پلیمرهای آبدوست سه بعدی هستند که مقادیر زیادی آب را جذب می‌کنند و متورم می‌شوند تا یک ژل جامد تشکیل دهند و در عین حال ساختار فیزیکی خود را بدون حل شدن حفظ کنند. به دلیل پتانسیل بالایی که آنها برای حذف موثر فلزات سنگین و رنگ‌ها دارند برای تصفیه آب و فاضلاب بسیار مناسب هستند. مقاله حاضر پیشرفت‌های اخیر در تصفیه آب و فاضلاب توسط هیدروژل‌ها و انتخاب‌پذیری، کارایی و قابلیت استفاده مجدد هیدروژل‌ها در این زمینه را مورد بحث و بررسی قرار می‌دهد. تفاصيل المقالة

بدون شک سیلیکا را می‌توان به عنوان یکی از نانوذرات مهم و پرکاربرد در پالایش محیط زیست در نظر گرفت که تاکنون بیشترین تحقیق و بررسی در مورد آن انجام گرفته است. در حال حاضر طیف گسترده‌ای از محصولات بر پایه نانوذرات سیلیکا برای کاربرد‌های مختلفی از جمله الکترونیک، پزشکی و داروسازی و غیره تولید می‌شوند. اما پاک سازی و پالایش محیط‌های آلوده، آرمانگرایانه ترین نوع استفاده از نانو سیلیکا‌ها می‌باشد و اخیرا، کاربرد آنها در تصفیه آب و فاضلاب مورد توجه زیاد پژوهشگران قرار گرفته و این کاربرد روز به روز در حال توسعه و گسترش می‌باشد. به دلیل مساحت سطحی بسیار زیاد، نانوذرات سیلیکا از ظرفیت جذب و واکنش پذیری ویژه بالایی برخوردار است. مطالعات اخیر نشان داده است که نانوذرات‌ سیلیکای آب‌دوست و آب-گریز برای حذف آلاینده‌هایی همچون رنگزاها، انواع فلزات و سموم دفع آفت از آب و فاضلاب بسیار کارآمد است. مزیت جالب دیگر نانوذرات سیلیکا به عنوان جاذب این است که غیر سمی اند و به محیط زیست آسیبی نمی‌زنند. علاوه براین فناوری‌های برپایه نانوسیلیکا از نظر اقتصادی نیز به دلیل قیمت نسبتا پایین فرآورش مواد خام بسیار جذاب و قابل توجه است. در این مقاله پیشرفت های اخیر در زمینه پاکسازی و پالایش محیط زیست از طریق حذف آلاینده‌ها از محیط زیست توسط نانوذرات سیلیکا به همراه روش‌های سنتز این نانوذرات مهم و پرکاردبرد بررسی شده است. تفاصيل المقالة

رشد صنعت امروز نیازهای ما را برآورده می‌کند و باعث بهبود توسعه اقتصادی می‌شود. با این حال، آلاینده‌‌های صنایع باعث آلودگی منابع آبی می‌شوند که خطر بزرگی برای سلامت موجودات زنده محسوب می‌شود. بنابراین محققان همواره در تلاش بوده‌اند تا روشی کارآمد و موثر تری برای حذف یون‌های سمی فلزات سنگین از منابع آبی توسعه دهند. روش جذب سطحی، نتایج امیدوار کننده‌ای را برای حذف یون‌های فلزات سنگین از خود نشان می‌دهد. به کار گیری این روش در مقیاس بزرگ نیز آسانتر است. بنابراین می‌تواند در کاربردهای عملی به کار گرفته شود. جاذب‌های متعددی توسعه و گزارش شده‌اند. اما در میان آن‌ها هیدروژل‌ها به دلیل قابلیت استفاده مجدد و سهولت تهیه و مصرف، توجهات زیادی را امروزه به خود جلب کرده است. هیدروژل‌ها شبکه‌های ماکرومولکولی هستند که در آب متورم می‌شوند ولی در آب حل نمی‌شوند. قابلیت تورم و جذب آب هیدروژل‌ها عمدتا از گروه‌های عاملی آبدوستی مانند -NH2 ، -OH ، -COOH، -CONH2 ، - CONH و -SO3H ناشی می‌شوند که به زنجیر اصلی پلیمری متصل هستند. در حالی که مقاومت آنها در برابر حل شدن ناشی از پیوندهای عرضی بین زنجیرهای شبکه ناشی می‌شود. بنابراین، در این مقاله روش‌های مختلف تهیه جاذب‌های هیدروژلی توضیح داده شده و به طور خلاصه پیشرفت‌های اخیر در استفاده از جاذب‌های هیدروژل برای حذف یون‌های فلزات سنگین آورده شده است. علاوه ‌براین، مکانیسم مربوط به حذف یون‌های فلزات سنگین نیز بررسی و جدیدترین مطالعات در مورد روش جذب سحطی برای تصفیه آب‌های آلوده به یون‌های فلزات سنگین ارائه شده است. تفاصيل المقالة

در سال های اخیر با افزایش علاقه به پژوهش در مواد جدید پلیمری عامل دار و فناوری نانو سیستم‌های دارو رسانی در مرکز توجهات پزشکی به ویژه برای درمان سرطان قرار گرفته‌اند. در این خصوص هیدروژل‌ها نیز به ویژه هیدروژل‌های حساس به محیط به دلیل خواص ممتازشان از جمله سمیت پایین، زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری خوب توجهات زیادی را به خود جلب کرده‌اند. دنیای پزشکی دهه‌های اخیر شاهد نمونه‌های موفق هیدروژل‌ها به عنوان حامل داروی ضد سرطان بوده است. حامل‌های هیدروژلی نسبت به شیمی درمانی سیستمیک می‌توانند عوارض جانبی کمتری ایجاد کنند و این حامل‌ها همچنین امکان دارو رسانی پایدار به محل تومور را به آسانی فراهم می‌کنند. هیدروژل‌های هوشمند و حساس به محیط می‌توانند به محرک‌های محیطی نیز پاسخ دهند. امروزه برخی از محرک‌های داخلی و خارجی به طور وسیعی برای طراحی هیدروژل‌های هوشمند جهت درمان سرطان مورد استفاده قرار میگیرند. هیدروژل‌های هوشمند می‌توانند تحت دما، نور، پتانسیل رداکس، میدان مغناطیسی، تحریک فراصوتی و pH دچار تخریب یا تغییرات ساختاری و کانفورماسیونی شوند که می‌توانند برای دستیابی به بازده بالا در انتقال دارو به منظور درمان سرطان به صورت درجا استفاده شوند. در این تحقیق اندازه‌های مختلف هیدروژل‌های مورد استفاده در درمان سرطان و مسیرهای دارو رسانی ، در مورد استراتژی‌های طراحی هیدروژل‌های پاسخگو به محرک و تحقیقات مربوط به هیدروژل های هوشمند گزارش شده در سال‌های اخیر مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. تفاصيل المقالة

هیدروژل‌ها شبکه پلیمری آبدوست با ساختارهای سه بعدی و دارای اتصالات عرضی هستند که مقدار قابل توجهی آب جذب می‌کنند. اتصالات عرضی به دلیل پیوند فیزیکی یا شیمیایی شرایط عدم حلالیت در آب و همچنین استحکام مکانیکی مورد نیاز و انسجام فیزیکی را برای هیدروژل‌ها فراهم می‌سازند. یک تقاضای در حال ظهور و افزایش علاقه به سنتزمواد هیدروژلی از جمله غشاهای هیدروژلی و کامپوزیت های هیدروژلی وجود دارد. آنها را می‌توان در فرآیند جداسازی‌های صنعتی، کشاورزی، اهداف زیست پزشکی و کاهش سمیت در محیط زیست به دلیل توانایی جذب خوب، مقاومت و هزینه کم استفاده کرد. تخریب محیط زیست تاثیر زیادی بر سلامت انسان دارد. اقدامات پیشگیرانه انجام شده برای حفاظت از محیط زیست تا حد زیادی به کاهش بیماری و شرایط نامطلوب سلامتی کمک می کند. تحقیقات و مطالعات پیشرفته برای درک مسائل مختلف زیست محیطی‌ که از دیرباز ما را به خود مشغول کرده، امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته است. درک علل و راه حل‌های احتمالی مشکلات زیست محیطی به حسگرهای خوب جهت شناسایی انواع عوامل مختلف نیاز است. از این رو، بحث اصلی این مقاله در مورد کاربردهای زیست محیطی هیدروژل‌ها به عنوان حسگر می‌باشد. با توجه به اهمیت مسائل مربوط به کمبود آب و آلودگی آب‌، به کاربردهای اخیر هیدروژل‌ها در تصفیه آب نیز به عنوان کاربرد مهم دیگر زیست محیطی در این مقاله پرداخته شده است. تفاصيل المقالة

مواد پلیمری که ظرفیت پاسخگویی به محرک‌های بیرونی را دارند به عنوان پلیمرهای پاسخگو به محرک یا پلیمرهای هوشمند نامیده می شوند. پلیمرهای هوشمند می‌توانند تغییرات برگشت پذیر بزرگی چه در خواص شیمیایی و چه در خواص فیزیکی را در برابر تفاوت‌های جزئی محیطی تجربه کنند. آنها می‌‌توانند به یک محرک یا محرک دوگانه یا چندگانه مانند میدان الکتریکی، دما ، میدان مغناطیسی، pH، شدت نور، مولکول های زنده و غیره پاسخ دهند. در هدف اصلی این مقاله، تشریح اهمیت پلیمرهای هوشمند و مواد کامپوزیتی آنها در مقیاس نانو است. طبقه بندی پلیمرهای هوشمند همراه با آشناترین روش های سنتز و برخی از رایج ترین کاربردها به طور خلاصه در این مقاله بحث و بررسی شده است. برخی از کاربردهای رایج پلیمرهای هوشمند مانند حسگر/ حسگر زیستی، تصفیه پساب، دستگاه های ذخیره سازی داده ها، درمان سرطان و دستگاه های جراحی، سیستم رهایش داروو غیره در مقاله حاضر مورد بحث و بررسی قرار گرفته‌ است. کاوش چند رشته ای برای پیشرفت و توسعه نانوکامپوزیت‌های پلیمری هوشمند و کاربردهای آنها بسیار ضروری است. دانشمندان پلیمر، شیمیدانان آلی/ معدنی، دانشمندان مواد، اکولوژیست‌ها، فارماکولوژیست‌ها و متخصصان علوم پزشکی باید برای تحقق مواد نوآورانه جهت فراهم شدن الزامات تمدن مدرن در حال ظهور با یکدیگر همکاری کنند. تفاصيل المقالة

هیدروژل‌ها به دلیل برخورداری از خواص مطلوب زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری و غیرسمی بودن از جمله زیست مواد محبوبی هستند که می توانند در کاربردهای مختلف مهندسی و پزشکی از جمله کشاورزی، داروسازی، زیست پزشکی، صنایع آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار بگیرند. هیدورژل‌ها پلیمرهای آب دوستی هستند که توانایی جذب قابل توجهی آب یا مایع بیولوژیکی دارند. هیدروژل‌ها می‌توانند از طریق اتصالات عرضی سنتز شوند. اهداف اصلی این مقاله بررسی کاربردها، روش‌های مرسوم سنتز و خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و موفولوژیکی هیدروژل ها با تمرکز بر هیدروژل های آکریلیک اسید و آکریل آمید و کاربرد آنها در پزشکی است. ‌‌-امروزه از هیدروژل‌ها به‌عنوان سیستم دارو رسانی در زمینه‌های مختلف پزشکی از کاردیولوژی، آنکولوژی، ایمونولوژی و ترمیم زخم تا مدیریت درد از آنها استفاده می‌شود. در این پژوهش اطلاعاتی در مورد هیدروژل هایی مانند اکریلیک اسید ، آکریل آمید و روش تهیه این هیدروژل ها با استفاده از متیلن بیس آکریل آمید به عنوان عامل شبکه‌ای کننده، سولفات آمونیوم به عنوان شروع کننده و تترا متل اتیلن دی آمین به عنوان کاتالیزور، یون Fe+3 به عنوان شبکه‌ای کننده یونی و همچنین چشم اندازی از جایگاه آینده هیدروژل‌ها در پزشکی ارائه شده است. تفاصيل المقالة

امروزه میزان پسماند به دلیل افزایش جمعیت و شهرنشینی به طور پیوسته در حال افزایش است. مواد زائد از فرآیندهای تولید‌، صنایع و پسماندهای جامد شهری تولید می‌شوند. تعداد زیادی از اجزاء موجود در پسماند جامد شهری مشکلات بهداشتی و زیست محیطی ایجاد می کنند. اثرات بهداشتی عبارت اند از: قرار گرفتن در معرض عفونت، آلاینده های بیولوژیکی و مواد شیمیایی سمی از طریق آب، خاک و هوا. اثرات زیست محیطی نیز عبارتند از: آلودگی، گرمایش جهانی، ایجاد اکسیدان فوتوشیمیایی، کاهش منابع ، اسیدی شدن، اوتروفیکاسیون و سمیت اکولوژیکی برای آب. بنابراین امروزه جوامع، صنایع و افراد، چندین راه برای کاهش و مدیریت بهتر پسماند جامد شهری از طریق ترکیبی از شیوه ها پیدا کرده‌اند که نه تنها شامل استخراج اجزای قابل بلکه تولید انرژی به شکل گرما یا برق نیز می‌باشد. این اقدامات عبارتند از: کاهش در مبداء، بازیافت، و فرآیند / دفع از طریق فناوری‌های مختلف مانند کمپوست سازی، احتراق/ سوزاندن، تبدیل به گاز، هضم بی هوازی، خاک چال و غیره. افزایش آگاهی در مورد محیط زیست نیز به طور چشمگیری به نگرانی‌های مربوط به دفع پسماندهای تولید شده کمک کرده است. این مقاله یک بررسی دقیق در مورد پسماند و گزینه‌های مدیریتی پسماند و تحقیقات منتشر شده در مورد تأثیر مواد زائد بر محیط زیست است. تفاصيل المقالة

امروزه آلودگی فلزات سنگین به یکی از جدی‌ترین مشکلات زیست محیطی تبدیل شده است. با توسعه سریع صنایعی مانند تاسیسات آبکاری فلزات، عملیات معدنی، صنایع کود، دباغ‌سازی، باتری‌سازی، صنایع کاغذسازی و آفت‌کش‌ها و غیره، پساب فلزات سنگین به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه به‌طور فزاینده‌ای در محیط‌زیست تخلیه می‌شود. بسیاری از فلزات سنگین سمی یا سرطان زا هستند. این فلزات سنگین سمی باید از پساب حذف شوند تا از مردم و محیط زیست محافظت شود. تصفیه فلزات سنگین به دلیل مقاومت و ماندگاری آنها در محیط از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. فلزات سنگین سمی مورد توجه ویژه در تصفیه پساب صنعتی عبارتند از: روی، مس، نیکل، جیوه، کادمیوم، سرب و کروم. در سال‌های اخیر روش‌های مختلفی برای حذف فلزات سنگین از پساب به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. این مقاله به بررسی روش‌های فعلی که برای تصفیه پساب فلزات سنگین استفاده شده‌اند، می‌پردازد و این تکنیک‌ها را ارزیابی می‌کند. این فناوری‌ها عبارت‌اند از: رسوب دهی شیمیایی، تبادل یونی، جذب سطحی، فیلتراسیون غشایی، انعقاد - لخته‌سازی، شناورسازی و روش‌های الکتروشیمیایی. از مقالات بررسی شده مشهود است که تبادل یون، جذب سطحی و فیلتراسیون غشایی مورد توجه بیشتری برای تصفیه پساب فلزات سنگین هستند. تفاصيل المقالة

طبیعت مملو از نمونه‌هایی از مواد هوشمند یا مواد پاسخگو به محرک است. برگ‌های گیاه Dionaea muscipula می‌توانند حشرات را شکار کنند. برگچه‌های Codariocalyx motoriusو Helianthus annuus می‌توانند به سمت نور خورشید بچرخند. برگ‌های Mimosa pudica هنگام لمس می‌توانند خود را جمع کنند. آفتاب پرست یا اختاپوس بسته به شرایط یا موقعیت محیطی می‌توانند رنگ خود را تغییر دهند. این پدیده‌های طبیعی از دیرباز مورد توجه محققان قرار گرفته و تلاش‌های مختلفی برای تقلید از این رفتار با استفاده از مواد مصنوعی صورت گرفته است. از این نظر، سنتز، خواص و کاربرد پلیمرهای پاسخ‌دهنده به محرک‌ها به یکی از مهم‌ترین خطوط تحقیقاتی علم پلیمر تبدیل شده است. پلیمرهای هوشمند یا پلیمرهای پاسخ‌دهنده به محرک‌ها در نتیجه تغییرات محیطی کوچک، می‌توانند تغییرات قابل برگشت بزرگی در خواص فیزیکی یا شیمیایی از خود نشان دهند. آنها بسته به وضعیت فیزیکی زنجیره می‌توانند به یک محرک منفرد یا چندین محرک مانند دما، pH، میدان الکتریکی یا مغناطیسی، شدت نور، مولکول های بیولوژیکی و غیره پاسخ دهند که باعث ایجاد پاسخ های ماکروسکوپی در ماده می شود، مانند تورم/ فروپاشی یا انتقال‌های محلول به ژل. افزودن نانو پرکننده‌ها می‌تواند عملکرد این پلیمرهای پاسخ‌دهنده به محرک‌ها را (مانند تثبیت شکل، بازیابی شکل، توانایی خود ترمیم شوندگی) به دلیل سطح ویژه بالا، اثرات هسته‌زایی، اثرات تقویت‌کنندگی و عملکردهای ذاتی (مانند هدایت حرارتی، الکتریکی) افزایش دهد. این مقاله سعی دارد مروری بر روش‌های فیزیکی تهیه نانومواد و نانوکامپوزیت پلیمری هوشمند ارائه دهد. تفاصيل المقالة

امروزه تحقیقات پیوسته و پژوهش های گسترده ای در دنیا برای سنتز انواع جاذب های نوین، جهت حذف فلزات سمی با ظرفیت جذب یونی بالا به همراه ماهیت غیر سمی و خواص زیست تخریب پذیری در حال انجام است. تا کنون ناخالصی های مختلفت یونی به طرق مختلف حذف شده اند. ظرفیت جذب و عملکرد بالا، خواص آب دوستی، قابلیت احیاء و غیرسمی بودن، هیدروژل ها را به رقیب خوبی برای حذف آلاینده های مختلف آبزی از جمله یون های فلزات سنگین تبدیل کرده است. هیدروژل‌ها دارای ساختارهای متخلخل، سه بعدی و گروه‌های عاملی شیمیایی حساسی هستند که آنها را قادر می سازد تا به راحتی یون های فلزی و رنگ ها را از فاضلاب گرفته و این آلاینده های سمی را با تغییر در شرایط محلول آبی آزاد کنند. ویژگی آبدوست جاذب های هیدروژل باعث می شود که شبکه ای انعطاف پذیر از زنجیره های پلیمری تشکیل شود که به مولکولهای آلاینده اجازه می دهد تا به سرعت با آب به شبکه نفوذ کرده و کمپلکس های پایدار با گروه های عاملی را تشکیل دهند. آنها پلیمرهای آبدوست سه بعدی هستند که مقادیر زیادی آب را جذب می کنند و متورم می شوند تا یک ژل جامد تشکیل دهند و در عین حال ساختار فیزیکی خود را بدون حل شدن حفظ کنند. به دلیل پتانسیل بالایی که آن ها برای حذف موثر فلزات سنگین و رنگ ها دارند برای تصفیه آب و فاضلاب بسیار مناسب هستند. مقاله حاضر پیشرفت‌های اخیر در تصفیه آب و فاضلاب توسط هیدروژل ها و انتخاب‌پذیری، کارایی و قابلیت استفاده مجدد هیدروژل‌ها در این زمینه را مورد بحث و بررسی قرار می دهد. تفاصيل المقالة