فاطمه حیدری دلفارد

بحران جهانی آب و افزایش ورود آلاینده های پیچیده به منابع آبی، همراه با تقاضای روزافزون برای تأمین آب سالم و باکیفیت، ضرورت توسعه فناوری های نوین تصفیه آب را بیش از پیش آشکار کرده و این حوزه را به یکی از محورهای اصلی علوم محیط زیست تبدیل کرده است. آلودگی آب ناشی از حضور مواد سمی و خطرناکی مانند فلزات سنگین، ترکیبات آلی و معدنی، پسماندهای نفتی و رنگ های شیمیایی است که عمدتاً از پساب های صنعتی و زباله های خانگی وارد منابع آبی می شوند. در این میان، نانوذرات سیلیکا (SiO₂) به دلیل ویژگی هایی نظیر سطح ویژه بالا، پایداری شیمیایی مطلوب، قابلیت اصلاح سطح، سازگاری با محیط زیست و مقرون به صرفه بودن، به عنوان یکی از گزینه های پیشرفته و مورد توجه در تصفیه آب مطرح شده اند. این نانوذرات از طریق مکانیسم هایی همچون جذب سطحی، تبادل یونی و واکنش های کاتالیستی، توانایی حذف طیف گسترده ای از آلاینده ها، از جمله فلزات سنگین، رنگ ها، ترکیبات آلی و میکروارگانیسم ها را دارند. این مقاله مروری ضمن بررسی ساختار و روش های سنتز نانوذرات سیلیکا، به تبیین مکانیسم های عملکرد و کاربردهای آن ها در تصفیه آب می پردازد. همچنین، با شناسایی محدودیت ها و شکاف های موجود، چالش های پیش روی استفاده صنعتی در مقیاس بزرگ را تحلیل کرده و چشم اندازها و مسیرهای آینده برای بهبود فناوری های پالایش و ارتقای کیفیت آب را به صورت یکپارچه مورد بحث قرار می دهد.