انجمن نانوفناوری ایران نانومقیاس 2423-5628 13 1 2026 06 21 Advanced Nanoadsorbents and Nanomaterials for Water Pollutant Removal: A Review of Mechanisms, Applications, and Future Perspectives نانوجاذب‌ها و نانومواد پیشرفته برای حذف آلاینده‌های آب: مروری بر مکانیسم‌ها، کاربردها و چشم‌اندازهای آینده 519 539 737679 10.22034/ns.2026.2093110.1440 FA لیلا سادات علوی گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران 0009-0000-6092-2988 مهشید گلستانه گروه آموزش شیمی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران 0000-0001-6182-2495 علی غلامی 'گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران 0000-0002-9145-9815 Journal Article 2026 04 10 Water contaminants, including pharmaceuticals, endocrine-disrupting compounds, pesticides, per- and polyfluoroalkyl substances, dyes, heavy metals, microplastics, and pathogenic microorganisms, are increasingly detected in aquatic environments and pose significant challenges to conventional water treatment technologies due to their persistence, toxicity, and complex behavior. Many existing treatment processes exhibit limited efficiency in completely removing these contaminants, creating an urgent need for more advanced and sustainable remediation strategies. This narrative review examines recent advances in smart nanoadsorbents and advanced nanomaterials for water purification and contaminant removal. Various classes of nanomaterials, including metal and metal oxide nanoparticles, carbon-based nanomaterials, metal–organic frameworks, covalent organic frameworks, nanocellulose-based materials, polymeric nanomaterials, nanostructured biochars, and nanostructured membranes, are discussed in terms of their structure, properties, and water treatment applications. Particular emphasis is placed on stimulus-responsive nanoadsorbents capable of responding to environmental triggers such as pH, temperature, light, and magnetic fields. Major removal mechanisms, including adsorption, photocatalytic degradation, membrane-based separation, electrochemical processes, antimicrobial inactivation, and redox reactions, are critically evaluated. The reviewed studies demonstrate that multifunctional and hybrid nanomaterial systems generally outperform single-component nanomaterials by providing enhanced removal efficiency, improved selectivity, greater stability, and superior reusability. Recent pilot-scale investigations and real-world applications further highlight the potential of these materials for practical water and wastewater treatment. Nevertheless, challenges related to production costs, scalability, regeneration, environmental safety, potential ecotoxicity, and regulatory acceptance continue to limit their widespread implementation. Overall, smart nanoadsorbents and advanced nanomaterials represent promising platforms for next-generation water treatment technologies; however, overcoming technical, economic, and regulatory barriers remains essential for their successful large-scale deployment. آلودگی منابع آبی ناشی از حضور آلاینده‌های آلی، غیرآلی و زیستی، به یکی از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی و بهداشتی جهان تبدیل شده است. آلاینده‌هایی نظیر داروها، مختل‌کننده‌های غدد درون‌ریز، آفت‌کش‌ها، ترکیبات پرفلوروآلکیل و پلی‌فلوروآلکیل، رنگ‌ها، فلزات سنگین، میکروپلاستیک‌ها و عوامل بیماری‌زا، به دلیل پایداری، سمیت و مقاومت در برابر فرآیندهای متداول تصفیه، تهدیدی جدی برای کیفیت آب محسوب می‌شوند. در این مطالعه، پیشرفت‌های اخیر در زمینه نانوجاذب‌ها و نانومواد پیشرفته برای حذف آلاینده‌های آب به‌صورت یک مرور روایتی مورد بررسی قرار گرفته است. انواع مختلف نانومواد شامل نانوذرات فلزی و اکسیدهای فلزی، نانومواد کربنی، چارچوب‌های آلی-فلزی، چارچوب‌های آلی کووالانسی، نانوسلولز، نانومواد پلیمری، بیوچارهای نانوساختار و غشاهای نانوساختار از نظر ساختار، ویژگی‌ها و کاربردهای تصفیه آب تحلیل شده‌اند. همچنین، نانوجاذب‌های هوشمند پاسخ‌گو به محرک‌های محیطی نظیر pH، دما، نور و میدان مغناطیسی و نقش آن‌ها در بهبود کارایی حذف آلاینده‌ها مورد توجه قرار گرفته است. مکانیسم‌های اصلی حذف شامل جذب سطحی، تخریب فوتوکاتالیستی، فرآیندهای اکسایش–کاهش، جداسازی غشایی، فرآیندهای الکتروشیمیایی و غیرفعال‌سازی زیستی بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که سامانه‌های هیبریدی و چندعملکردی در مقایسه با نانومواد منفرد، کارایی، گزینش‌پذیری، پایداری و قابلیت استفاده مجدد بالاتری دارند. همچنین، مطالعات پایلوت و کاربردهای واقعی بیانگر پتانسیل بالای این فناوری‌ها برای استفاده در سامانه‌های تصفیه آب و فاضلاب هستند. با این حال، چالش‌هایی نظیر هزینه‌های تولید، مقیاس‌پذیری، سمیت بالقوه، ارزیابی چرخه عمر و الزامات مقرراتی، همچنان موانعی مهم در مسیر تجاری‌سازی و استقرار گسترده این فناوری‌ها به شمار می‌روند. در مجموع، نانوجاذب‌ها و نانومواد پیشرفته ظرفیت قابل‌توجهی برای توسعه نسل آینده فناوری‌های تصفیه آب دارند، اما تحقق این ظرفیت مستلزم ایجاد تعادل میان کارایی، پایداری، ایمنی و قابلیت کاربرد در شرایط واقعی است. https://nanomeghyas.ir/article_737679_55884787bf8e368aa6e7aeb75deea3dc.pdf