تهیه ی نانو ساختار هسته پوسته mgalldh@ps برای حذف موثر آلودگی کروم (vi)

سمیت و سرطان زایی آلودگی محیطی ناشی از وجود گونه های کروم  به ویژه یون کروم (vi) به عنوان یک تهدید مهم برای سلامت جهان به حساب می آید. فناوری جذب به عنوان یک روش منعطف و ساده برای حذف آلودگی کروم با کارایی موثر در نظر گرفته می شود. در این میان رویکردهای سنتزی مبتنی بر فناوری نانو به خاطر ویژگی های ساختاری و کاربردی یگانه از اهمیت چشمگیری برخوردار می باشند. در این پژوهش از نانوذره های کروی پلی استایرن به عنوان بستر پلیمری و  نانوصفحه های سه بعدی  لایه ای هیبرید منیزیم آلومینیوم هیدروکسید به عنوان جاذب استفاده شد. نخست به وسیله روش پلیمرشدن امولسیونی، نانوذره های کروی پلی استایرن سنتز شدند. سپس در حضور محلول آبی نمک های منیزیم و آلومنیوم در شرایط سنتزی هیدروترمال، نانوساختارهای هسته پوسته هیبریدی mgalldh@ps  تهیه شدند. ویژگی های ساختاری و ظاهری نانوساختار به وسیله روش های میکروسکوپی (sem)، گرماسنجی (tga) و طیف سنجی (ftir) بررسی شدند. کارایی جذب، همدمای جذب و سینتیک جذب این نانوساختارها برای حذف آلودگی  یون کروم (vi) در مقیاس آزمایشگاهی ارزیابی شدند. نتیجه ها نشان دادند که براساس روش محاساتی لانگمویر، بیشینه ظرفیت جذب آلودگی کروم (vi) برابر با 765 میلی گرم بر گرم با ضریب همبستگی (r2) برابر با 0.9951 و همچنین بر اساس رابطه خطی سرعت شبه درجه دو، سرعت جذب (k)  آلودگی کروم (vi) برابر با 0.1372 میلی گرم بر ساعت با ضریب همبستگی برابر با 0.9975 به دست آمد. همچنین، پایداری جاذب و کارایی دوباره جذب آلودگی  به وسیله جاذب بازیابی شده ارزیابی شد که پس از چهار مرتبه استفاده دوباره، کاهش کارایی ناچیزی دیده شد.

preparation of mgal-ldh@ps core-shell nanostructure as an effective approach for the removal of cr (vi) pollutant

chromium contamination in natural water has posed a significant threat to global health due to its toxicity and carcinogenicity. adsorption technology is an easy and flexible method for chromium removal with high efficiency. among these, the synthetic approaches based on nanotechnology due to unique structural characterization and application are of great importance. in this research, polystyrene (ps) nanoparticles were used as polymer support and magnesium-aluminum layered double hydroxide (mgal-ldh) nanostructures were applied as adsorbent. the ps nanoparticles were synthesized via emulsion polymerization of styrene monomer. the as-prepared ps nanoparticles were used as the polymer support to be covered by the mgal-ldh nanostructures prepared via a hydrothermal approach. the as-prepared mgal-ldh@ps core-shell nanostructures are characterized by sem, tga, and ft-ir analysis. batch adsorption of cr(vi) was carried out to evaluate the adsorption efficiency, isotherm, and kinetic studies of the mgal-ldh@ps nanostructures. on the basis of langmuir model, a high maximum cr(vi) adsorption capacity (qmax) of 765 mg/g with coefficient correlation (r2) of 0.9951 was achieved in batch cr(vi) removal study. furthermore, based on the pseudo-second-order kinetic model, the pseudo-second-order rate of 0.1372 mg/(g min) with r2= 0.9975 was achieved. in addition, the results of the stability, as well as the regeneration of the adsorbent, showed that the mgal-ldh@ps nanostructures can be considered unique adsorbent.