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有毒な重金属の廃水への豊富な放出は、人間の健康、水生環境、植物、動物にとって深刻な脅威でした。したがって、適切な治療プロセスを通じて、これらの汚染物質の廃水を精製することが重要です。部分的に加水分解ポリアクリルアミド（PHPAM）と機能化されたFe3O4コーティング磁気ナノ粒子（PHPAM/FE3O4@SIO2-SH）を使用して、廃水からの水銀の除去と鉛の除去に効率的な、新しいヒドロゲル化合物を合成しました。この新しい磁気ナノ吸着剤は、走査型電子顕微鏡、フーリエ変換赤外、熱重量分析、振動サンプル磁力計、およびエネルギー分散型X線分析を使用して特徴付けられます。応答表面方法論（CCD-RSM）の下での中央複合設計は、吸着能力に影響を与える主要なパラメーターを最適化する実験の設計に適用されました：初期濃度（77.50 mg L-1）、pH（6.11および6.48）、吸着剤剤（25 25Mg）、およびHg2+とPb2+の両方の吸着の両方の接触時間（115および106分）。二次モデルを変数予測に使用し、分散分析を適用して統計パラメーターを評価し、変数の相互作用を調査しました。両方の金属の高決定係数（R2 0.99）は、実際の応答値と予測される応答値の間の良好な相関を示しています。さらに、熱力学的モデリングは、それぞれHg2+とPb2+の吸熱性と発熱性を示し、また288-318 Kの温度範囲内での両方の金属の吸着プロセスの自然性質を示しました。順序モデリング、および平衡結果は、Langmuir等温線がそれぞれHg2+およびPb2+の256.41および227.27（mg G-1）の最大吸着容量を備えた実験データに最適であることを明らかにしました。全体として、PHPAM/FE3O4@SIO2-SHは、廃水処理における重金属を調査するための非常に有望な可能性があると考えられており、将来行われる可能性のある同様の研究に重要な貢献をします。
有毒な重金属の廃水への豊富な放出は、人間の健康、水生環境、植物、動物にとって深刻な脅威でした。したがって、適切な治療プロセスを通じて、これらの汚染物質の廃水を精製することが重要です。部分的に加水分解ポリアクリルアミド（PHPAM）と機能化されたFe3O4コーティング磁気ナノ粒子（PHPAM/FE3O4@SIO2-SH）を使用して、廃水からの水銀の除去と鉛の除去に効率的な、新しいヒドロゲル化合物を合成しました。この新しい磁気ナノ吸着剤は、走査型電子顕微鏡、フーリエ変換赤外、熱重量分析、振動サンプル磁力計、およびエネルギー分散型X線分析を使用して特徴付けられます。応答表面方法論（CCD-RSM）の下での中央複合設計は、吸着能力に影響を与える主要なパラメーターを最適化する実験の設計に適用されました：初期濃度（77.50 mg L-1）、pH（6.11および6.48）、吸着剤剤（25 25Mg）、およびHg2+とPb2+の両方の吸着の両方の接触時間（115および106分）。二次モデルを変数予測に使用し、分散分析を適用して統計パラメーターを評価し、変数の相互作用を調査しました。両方の金属の高決定係数（R2 0.99）は、実際の応答値と予測される応答値の間の良好な相関を示しています。さらに、熱力学的モデリングは、それぞれHg2+とPb2+の吸熱性と発熱性を示し、また288-318 Kの温度範囲内での両方の金属の吸着プロセスの自然性質を示しました。順序モデリング、および平衡結果は、Langmuir等温線がそれぞれHg2+およびPb2+の256.41および227.27（mg G-1）の最大吸着容量を備えた実験データに最適であることを明らかにしました。全体として、PHPAM/FE3O4@SIO2-SHは、廃水処理における重金属を調査するための非常に有望な可能性があると考えられており、将来行われる可能性のある同様の研究に重要な貢献をします。
The abundant release of toxic heavy metals into wastewater has been a serious threat to human health, aquatic environments, plants, and animals; thus, it is critical to purify wastewater of these pollutants through a proper treatment process. A novel hydrogel compound was synthesized using partially hydrolyzed polyacrylamide (PHPAm) and functionalized Fe3O4-coated magnetic nanoparticles (PHPAm/Fe3O4@SiO2-SH) that is efficient in removal of mercury and lead from wastewater. This new magnetic nanoadsorbent is characterized using scanning electron microscope, Fourier-transform infrared, thermogravimetric analysis, vibrating sample magnetometer, and energy-dispersive X-ray analysis. The central composite design under response surface methodology (CCD-RSM) was applied in designing the experiments to optimize the main parameters affecting the adsorption capacity: initial concentration (77.50 mg L-1), pH (6.11 and 6.48), adsorbent dosage (25 mg), and contact time (115 and 106 min) for both Hg2+ and Pb2+ adsorption, respectively. Quadratic models were used for variable predictions and analysis of variance was applied to evaluate the statistical parameters and investigate the interactions of the variables. The high determination coefficient (R2 0.99) for both metals indicates a good correlation between actual and predicted response values. Additionally, thermodynamic modeling showed an endothermic and exothermic for Hg2+ and Pb2+, respectively, and also the spontaneous nature of both metals' adsorption process within the temperature range of 288-318 K. Mercury and lead kinetic studies were in agreement with pseudo-second-order modeling, and the equilibrium results revealed that the Langmuir isotherm best fit the experimental data with maximum adsorption capacities of 256.41 and 227.27 (mg g-1) for Hg2+ and Pb2+, respectively. Overall, PHPAm/Fe3O4@SiO2-SH is thought to have highly promising potential for investigating heavy metals in wastewater treatment, and will make important contributions to similar studies that may be conducted in the future.
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