مواد هوشمند برای کاربردهای آب‌های پسماند ۲۰۱۶
Smart Materials for Waste Water Applications 2016

مواد هوشمند در توسعه‌ی سیستم‌های تصفیه آب مقرون‌به‌صرفه‌تر و با عملکرد بالاتر، و همچنین روش‌های فوری و پیوسته برای نظارت بر کیفیت آب، مورد استفاده قرار می‌گیرند. مواد هوشمند در تحقیقات آب، به طور گسترده‌ای برای تصفیه، اصلاح و جلوگیری از آلودگی به کار گرفته شده‌اند. این مواد می‌توانند کیفیت، در دسترس بودن و دوام بلندمدت منابع آبی را حفظ کنند. بنابراین، با استفاده از مواد هوشمند، آب را می‌توان بازیافت، استفاده مجدد کرد، نمک‌زدایی نمود و همچنین آلودگی‌های بیولوژیکی و شیمیایی ناشی از پسماندهای شهری، صنعتی یا دست‌ساز بشر را تشخیص داد.

این کتاب شامل ۱۵ فصل بررسی مقالات روزآمد و پیشرفته است که به بررسی آخرین دستاوردها در زمینه‌ی فاضلاب، و همچنین چشم‌اندازهای مربوط به تحقیقات و توسعه‌ی آینده‌ی مواد هوشمند برای کاربردهای فاضلاب در مناطق شهری، صنعتی و پسماندهای دست‌ساز بشر می‌پردازد. تکنیک‌های تصفیه (نانوفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، اسمز معکوس، جذب سطحی و غشاهای نانو-واکنش‌دهنده) نیز به طور مفصل پوشش داده شده‌اند. فصل‌ها به سه گروه تقسیم می‌شوند: بخش اول شامل نانومواد کربنی مختلف (مانند نانولوله‌های کربنی، اکسیدهای مختلط) با تمرکز بر استفاده از کربن در مقیاس نانو برای تحقیقات فاضلاب است. بخش دوم بر نانومواد مصنوعی برای حذف آلاینده‌ها تمرکز دارد. بخش سوم نانومواد زیست‌پلیمری را برجسته می‌کند که در آن نویسندگان از ماتریس‌های پلیمری طبیعی در مواد کامپوزیتی و نانوکامپوزیتی برای تصفیه فاضلاب استفاده کرده‌اند.

تعداد زیادی از محققانی که در این زمینه فعالیت می‌کنند، از مفاهیم اساسی، رویکردهای پیشرفته و کاربرد مواد هوشمند مختلف در تصفیه فاضلاب که در این کتاب شرح داده شده است، بهره‌مند خواهند شد. همچنین این کتاب بستری را برای محققان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی فراهم می‌کند تا تحقیقات پیشرفته انجام دهند و بلوک‌های سازنده را درک کنند.

Smart materials are used to develop more cost-effective and high-performance water treatment systems as well as instant and continuous ways to monitor water quality. Smart materials in water research have been extensively utilized for the treatment, remediation, and pollution prevention. Smart materials can maintain the long term water quality, availability and viability of water resource. Thus, water via smart materials can be reused, recycled, desalinized and also it can detect the biological and chemical contamination whether the source is from municipal, industrial or man-made waste.

The 15 state-of-the-art review chapters contained in this book cover the recent advancements in the area of waste water, as well as the prospects about the future research and development of smart materials for the waste water applications in the municipal, industrial and manmade waste areas. Treatment techniques (nanofiltration, ultrafiltration, reverse osmosis, adsorption and nano-reactive membranes) are also covered in-depth. The chapters are divided into three groups: The first section includes the various carbon nanomaterials (such as carbon nanotubes, mixed oxides) with a focus on use of carbon at nanoscale applied for waste water research. The second section focuses on synthetic nanomaterials for pollutants removal. The third section highlights the bio-polymeric nanomaterials where the authors have used the natural polymers matrices in a composite and nanocomposite material for waste treatment.

The large number of researchers working in the area will benefit from the fundamental concepts, advanced approaches and application of the various smart materials towards waste water treatment that are described in the book. It will also provide a platform for the researchers and graduate students to carry out advanced research and understand the building blocks.