Adsorption of azo dyes on polymer materials

Abstract

The use of polymeric adsorbents for the removal of azo dyes from solution has been reviewed. Adsorption techniques are widely used to remove certain classes of pollutants from waters, especially those which are not easily biodegradable. The removal of azo dyes as pollutants from wastewaters of textile, paper, printing, leather, pharmaceutical and other industries has been addressed by the researchers. The wider use of already available adsorbents is restricted due to their high costs which lead to investigation and development of new materials that can be cheaper, eficient and easy regenerated. The aim of this article is to present to the readers the widespread investigations in recent years of synthetic and natural polymers as adsorbents and potential replacement of conventional adsorbents. This review presents only the data obtained using raw, hydrogel, grafted and crosslinked forms of synthetic and nature based polymers, and the discussion is limited to these polymer-based materials and their adsorption properties.

Intenzivan industrijski razvoj praćen je sve većom količinom otpadnih voda, što u smislu zaštite životne sredine i održivog razvoja nalaže potrebu poboljšanja postojećih i uvođenje novih postupaka obrade otpadnih voda. Posebnu naučno-tehnološku pažnju zahtevaju azo boje, koje su veoma toksične i u prirodi veoma teško razgradive. Azo boje su podložne bioakumulaciji, a zbog kancerogenih i mutagenih svojstava neretko su pretnja zdravlju ljudi i očuvanju okoline. Primenu fizičko-hemijskih metoda za uklanjanje azo-boja iz otpadnih voda često ograničavaju visoke cene, potrebe za odlaganjem nastalog štetnog mulja ili nastanak toksičnih sastojaka razgradnje. Adsorpcija je jedna od najzastupljenijih metoda za uklanjanje raznih zagađivača iz otpadnih voda zbog jednostavnosti, ekonomičnosti i efikasnosti ove metode. S obzirom da su konvencionalni adsorbenti, kao što je aktivni ugalj, veoma skupi, u poslednje vreme se sve više ulaže u ispitivanja i razvoj novih materijala za uklanjanje zagadjivača iz otpadnih voda koji će biti lako razgradivi, netoksični, jeftini i efikasni u njihovom uklanjanju. U ovom radu biće prikazan pregled iz literature polimernih materijala za uklanjanje azo boja iz otpadnih voda. Polimerni materijali pokazuju prednosti u odnosu na konvencio-nalne adsrobente zbog jednostavne upotrebe i rukovanja s njima i mogućnosti oblikovanja u pogodne i željene forme. Adsorpcija na polimernim materijalima je najčešće reverzibilan proces, što nije slučaj kod konvencionalnih adsorbenta. Adsorbovana boja na polimernim materijalima, u zavisnosti od tipa boje, se lako može desorbovati u kiseloj ili alkalnoj sredini, kao i u acetonu, tako da se materijal može regenerisati i ponovo koristiti za uklanjanje boja iz otpadnih voda. U ovom radu će biti prikazani sintetički i prirodni polimeri u formi hidrogela, umreženih i kalemljenih sistema za uklanjanje azo boja. Takodje, prikazan je efekat različitih parametara kao što su koncentracija, pH i temperatura rastvora boje, na adsorpciju na polimernim materijalima.