تجمع فسفر در محیط های آبی باعث به خطر افتادن حیات موجودات زنده می شود. از این رو، ارائه یک روش موثر جهت حذف فسفر از محلول های آبی ضروری به نظر می رسد. مطالعه حاضر با هدف تولید یک کانی هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آهن و بررسی رفتار آن در جذب فسفر از محلول آبی انجام شد. کانی مورد نظر به روش هم رسوبی در فاز مایع با ترکیب کلریدمنیزیم و کلریدآهن با نسبت مولی 3 به 1 در pH=10 در آزمایشگاه تهیه و ساختار بلوری آن توسط آنالیز پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. قابلیت جذب فسفر توسط هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آهن تولید شده با انجام آزمایشات تعادلی در حالت بسته بررسی و اثر عواملی نظیر غلظت اولیه فسفر، pH و زمان تماس مطالعه گردید. نتایج نشان داد که فرآیند جذب فسفر توسط هیدروکسید دوگانه لایه ای یک فرآیند وابسته به pH بوده و بیشترین جذب در pH=4 اتفاق افتاد. زمان تعادل برای واکنش جذب فسفر 60 دقیقه بود و سینتیک جذب به خوبی توسط مدل شبه رده دوم توصیف گردید. داده های هم دمای جذب فسفر به خوبی با مدل لانگمویر برازش یافتند و حداکثر ظرفیت جذب فسفر 96/13 میلی گرم بر گرم محاسبه شد. مطالعات سینتیکی و اثر pH بر روی جذب فسفر نشان داد که مکانیسم های احتمالی درگیر در فرآیند جذب فسفر به صورت برهم کنش الکترواستاتیک، تبادل لیگاندی و تشکیل کمپلکس سطحی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آهن به عنوان یک جاذب کم هزینه و دوست دار محیط زیست قابلیت موثری در حذف فسفر از محلول-های آبی دارا می باشد.

زمینه و هدف: فسفر بعنوان یکی از آلاینده های پساب های کشاورزی، صنعتی و شهری، نقش مهمی در غنی شدن یا به پروردگی (Eutrophication) آب های سطحی دارد. استفاده از جاذب های کاتیونی، روش شناخته شده و موثری برای حذف آنیون هایی مانند فسفات از محیط های آبی است. در این میان، هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای (LDHs) Layered double hydroxides) بعنوان جاذب های تبادل آنیونی با کارایی بالا شناخته شده اند. در این مطالعه، کارایی هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آلومینیم در حذف فسفر از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت.روش بررسی: هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آلومینیم (Mg-Al-LDH-Cl) با استفاده از روش هم رسوبی تولید و برای حذف فسفر از محلول آبی بکار برده شد. آزمایش های سینتیکی و تعادلی جذب فسفر به وسیله Mg-Al-LDH-Cl در حالت بسته، با بررسی اثر عوامل مختلف مانند زمان تماس، غلظت اولیه فسفر، pH، قدرت یونی و دوز جاذب بر کارایی حذف فسفر بوسیله LDH، انجام شد.یافته ها: نتایج آزمایش سینتیکی نشان داد که جذب فسفر به وسیله LDH پس ازmin 30 به تعادل رسید. مدل شبه درجه دوم، بهترین برازش را بر داده های سینتیکی جذب فسفر داشت و این نشان می دهد که جذب شیمیایی، کنترل کننده سرعت جذب فسفر بوسیله LDH بود. همچنین، مدل لانگمویر بهترین برازش را بر داده های آزمایش جذب داشت و بیشترین ظرفیت جذب با استفاده از این مدل 37.83mg P/g بدست آمد.نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان داد که درصد جذب فسفر با افزایش زمان تماس و غلظت LDH افزایش، ولی با افزایش غلظت اولیه فسفر، pH و قدرت یونی کاهش می یابد. شرایط بهینه برای جذب سطحی آنیون فسفات بوسیله Mg-Al-LDH بصورت غلظت20mg P/g ، زمان2h ، pH برابر با 3، دوز جاذب10g/L و قدرت یونی0.03mol/L ، تعیین شدند.

در این پژوهش نخست هیدروکسید دوگانه لایه­ای Ni/Al به روش هم­رسوبی سنتز شده و سپس به عنوان جاذب برای حذف رنگ تارترازین از محلول آبی استفاده شده است. مشخصه­یابی جاذب سنتزی توسط پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. در مطالعه فرآیند جذب سطحی بهینه­سازی غلظت اولیه رنگ، زمان تماس، pH، مقدار جاذب و دما انجام گرفت. مقدار درصد حذف رنگ در شرایط بهینه 98 درصد و بیشینه ظرفیت جذب برابر mg. g-1 3333. 33 بود. بررسی­های سینتیکی جذب سطحی بیانگر همخوانی این فرآیند از سینتیک شبه مرتبه اول می­باشد. مطالعات ترمودینامیکی این پژوهش نشان داد فرآیند حذف رنگ توسط جاذب سنتزی، گرماده و خودبه­خودی بوده که همراه با کاهش بی­نظمی است. داده­های به­دست آمده گویای این است که هیدروکسید دوگانه لایه­ای Ni/Al می­تواند جاذب کارآمدی برای حذف تارترازین از محلول آبی باشد.

رس های آنیونی یا هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بسیار شبیه به کانی رسی هیدروتالسیت با فرمول شیمیایی Mg6Al2 (OH) 16.CO3.4H2O هستند. هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای، موادی نانوساختار با بار مثبت هستند که می توانند با بیومولکول های دارای بار منفی مانند ویتامین ها، داروها و رشته های DNA تشکیل نانوبیوهیبرید بدهند. در این مقاله، Mg/Al-LDH حاوی داروی ایبوپروفن با استفاده از روش های همرسوبی و تعویض آنیونی سنتز شد. ساختار LDH به وسیله روش های مشخصه یابی نظیر پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فروسرخ، میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. نحوه رهایش دارو از این هیبرید به صورت in vitro با استفاده از دستگاه طیف سنج فرابنفش بررسی شد. با توجه به نتایج به دست آمده، مشخص شد که ترکیب شبه هیدروتالسیت سنتز شده می تواند به عنوان شبکه میزبان عمل کرده و ایبوپروفن را به عنوان مهمان در ساختار خود بپذیرد و دارو را به شکل کنترل شده و در زمان های طولانی تری آزاد کند.

هیدروکسید لایه ای دوگانه کبالت-آلومینیوم با روش مکانوشیمیایی با موفقیت تهیه شد. این ماده در یک هاون ساده با عمل خردایش دستی نمک های آبدار کبالت و آلومینیوم همراه سود سنتز شد. با توجه به آنالیزهای FT-IR، XRD وBET ماده ی سنتز شده ویژگی های مربوط به هیدروکسیدهای لایه ای دوگانه را نشان داد. Co-Al-LDH تازه تهیه شده جذب سطحی بالایی نسبت به نارنجی متیل نشان داد. آزمایش های جذب سطحی یکپارچه در دمای اتاق و در شرایط گوناگون مانند زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت آلاینده انجام شد. همچنین مدل های هم دمای اصلاح-شده لانگمویر و فروندلیچ برای بررسی جذب سطحی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج مطالعه هم دمایی نشان داد که جذب سطحی رنگ بر روی LDH متناسب با معادله ی اصلاح شده لانگمویر با ظرفیت جذب mg/g 656. 96 است.

بلورهای هیدروکسید لایه ای دوگانه Zn-Al در ابعاد نانو به روش دو مرحله ای اصلاح شده «هم رسوبی سریع و هیدروترمال کنترل شده» سنتز شد. محلول سوسپانسیونی مه آلود این نانوبلورها با استفاده از روش DLS تعیین اندازه گردید که اندازه نانوبلورها با توزیع فراوانی 68/71 نانومتر بدست آمد. مورفولوژی نانوکریستال های لایه نشانی شده با استفاده از تصاویر FE-SEM مورد بررسی قرار گرفت. خلوص ترکیب لایه ای سنتز شده و همچنین محصول کلسینه شده آن در دمای ° C 500 با استفاده از آنالیزهای XRD، FT-IR و TG-DTG مورد بررسی قرار گرفت. خمیر بر پایه آلفا-ترپینئول از این نانوبلورها تهیه و سلول خورشیدی پروسکایتی با استفاده از هیدروکسیدهای لایه ای دوگانه برای اولین بار ساخته شد و خواص آن مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی های بیشتر لایه مزو-متخلخل مرکب با استفاده از مخلوط خمیر LDH و خمیر TiO2 با دستور اختلاط (75، 50، 25 x =)-x) LDH + xTiO2 100) و نیز لایه متخلخل با استفاده از خمیر LDH در ساخت سلول خورشیدی پروسکایتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کم شدن مقدار LDH موجود در لایه مزو-متخلخل، بازده سلول افزایش یافت.

پساب های حاصل از برخی فعالیت های معدنکاری و متالورژیکی حاوی مقدار قابل توجهی سیانید هستند که بواسطه سمیت بالای سیانید باید قبل از ورود به محیط زیست تصفیه شوند. یکی از تکنولوژی های کاربردی برای حذف سیانید از پساب، روش جذب سطحی است. هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای (LDH) گروه خاصی از کانی های رسی بوده که با موفقیت برای حذف برخی آلاینده های آنیونی از محلول های آبی بکار گرفته شده-اند. در این تحقیق LDH با استفاده از فرآیند هم رسوبی و نسبت 3: 1 از نمک های نیترات منیزیم و آلومینیوم با خلوص آزمایشگاهی و صنعتی سنتز گردید و کاربرد آن برای حذف سیانید (CN-) از محلول های آبی مطالعه شد. ترکیب شیمیایی و کانی شناسی نمونه سنتز شده توسط XRD، XRF، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج تفکیک طول موج (WDX) بررسی شدند. تاثیر پارامترهای دما، جرم جاذب، سرعت همزن و pH بر ظرفیت جذب LDH به روش طراحی آزمایش با استفاده از نرم افزار DX7 بررسی شد. شرایط بهینه جهت حذف یون سیانید در دمای oC60، جرم جاذب 5/1 گرم، دور همزن rpm500 و pH برابر با 52/9 تعیین گردید که در این شرایط بیشترین میزان ظرفیت جذب LDH سنتز شده برای سیانید به میزان mg/g 80/73 به دست آمد. داده های ظرفیت تعادلی از مدل لانگمیر و داده های سینتیک جذب از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم به بهترین وجه پیروی می کند. مرحله کنترل کننده نرخ جذب براساس انطباق داده های جذب با مدل وبر و موریس، نفوذ درون ذره ای تشخیص داده شد و نحوه جذب یون سیانید بر LDH با توجه به ترکیب شیمیایی و ساختار کانی شناسی آن از نوع تبادل یونی است. LDH سنتز شده با استفاده از نمک های با خلوص صنعتی نیز قابلیت بالایی برای حذف یون سیانید از محلول نشان داد. همچنین تصفیه پساب واقعی توسط LDH نشان داد که با دوز جاذب g/L20 می توان بیش از 84% سیانید را از پساب حذف نمود.

مقدمه: آنتی بیوتیک ها و متابولیت های آن ها به عنوان آلاینده های خطرناک و مواد غیر قابل تجزیه بیولوژیکی شناخته می شوند که به طور بالقوه در فرآیند تصفیه فاضلاب حذف نمی شوند؛ بنابراین حذف این ترکیبات از محیط های آبی ضروری است؛ لذا هدف این پژوهش استفاده از نانو هیدروکسیدهای لایه ای دوگانه برای حذف داروهای کاربامازپین، سفالکسین و سیپروفلوکساسین بود. روش ها: در این مطالعه تجربی مشخصات نانو هیدروکسید لایه ای دوگانه آلومینیوم-منیزیم مورد استفاده با تکنیک های تخصصی اسکن میکروسکوپ الکترونی، اسپکتروسکوپی مادون قرمز فوریه، پراش اشعه ایکس و پراکندگی دینامیکی نور بررسی شد. جهت تعیین کارایی این جاذب؛ اثر pH، دوز جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه آنتی بیوتیک ها بررسی و ایزوترم ها و سنتیک های جذب تعیین شد. نتا یج: مطابق آنالیز SEM و TEM مشخص گردید که جاذب سنتز شده به شکل شش وجهی بوده و اندازه آن در محدوده 200 تا 1000 نانومتر هست. نتایج آنالیز XRD و FTIR نیز نشان داد که جاذب از نوع هیدروکسید های لایه ای دوگانه است. بیشترین میزان حذف آنتی بیوتیک ها در زمان تماس 120 دقیقه، pH معادل 9، دوز جاذبg/L 8 و غلظت mg/L 30 برای هر سه نوع دارو مشاهده شد که به ترتیب برای داروهای کاربامازپین، سفالکسین و سیپروفلوکساسین برابر 94%، 91 % و 97 % بود. بررسی ایزوترم و سینتیک جذب نشان داد که داده های جذب با مدل فروندلیچ و سینتیک شبه درجه دوم تطابق بیشتری دارند. بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که جاذب هیدروکسیدهای لایه ای دوگانه، توسط روش هیدرولیز اوره سنتز شده کارایی بالایی در حذف دارو های کاربامازپین، سفالکسین و سفالکسین دارد.

(با عرض پوزش به دلیل عدم دسترسی به تایپ فرمول لطفا اصل چکیده را از متن پی دی اف مطالعه فرمایید) هیدروکسید لایه ای دوگانه ی منیزیم-آلومینیم (3: 1LDH Mg/Al; ) با روش هم رسوبی ساخته شد و برای جذب اورانیم از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. اثر پارامترهای محیطی مختلفی مانند pH، غلظت اورانیم (VI)، زمان تماس و دما بر فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. بیشینه ظرفیت جذب (1-mg g 99) در 3 pH رخ می دهد و با افزایش pH به بالاتر از 5/6 به دلیل تشکیل کمپلکس های کربناته ی اورانیل کاهش می یابد (1-mg g 69). پارامترهای ترمودینامکی (0Δ H، 0Δ S و 0Δ G) مشخص کرد که فرایند جذب اورانیم (VI) بر روی LDH گرماگیر و خود به خودی است. در pHهای پایین تر از 5/6، سازوکار غالب جذب اورانیم احتمالاً تشکیل کمپلکس های سطحی درون-کره ای با گروه های OH در سطح LDH است، در حالی که در pHهای بالاتر از 5/6 تشکیل کمپلکس های سطحی برون-کره ای و تبادل با یون های-3NO در شبکه ی LDH غالب است. براساس داده های به دست آمده، LDH ماده ای بسیار مناسب برای جذب یون های اورانیم از محلول های آبی در بازه ی گسترده ای از pH است.