Un filtro electroactivo de doble funcionalidad hacia la oxidación y el secuestro simultáneamente sb(III)

La eliminación de la antimonio contaminante emergente de las aguas superficiales es muy demandada. Las especies de antimonio más abundantes son el antimonio tres y el antimonio cinco, y el antimonio tres es 10 veces más tóxico que el antimonio cinco. Una estrategia de precipitación de oxidación en dos pasos se adopta comúnmente para la eliminación de antimonio tres, es decir, oxidar el antimonio tres al antimonio cinco en primer lugar, seguido de precipitación química.

Pero podríamos lograrlo dentro de una sola unidad. Dado que el antimonio comparte propiedades químicas físicas similares con otros elementos del mismo grupo de nitrógeno, como el arsénico o el fósforo, creo que este método también podría extenderse a estos compuestos. Asegúrese de leer cuidadosamente el SDS de todos los productos químicos.

Siga atentamente el protocolo y las instrucciones actuales y aprenda a diferenciar entre el antimonio tres y cinco. Los cambios menores en el protocolo pueden causar cambios significativos en el rendimiento del sistema. Por ejemplo, demasiado titanato puede deteterrizar su tasa de conductividad y antimonio tres cinética de eliminación del filtro.

Para preparar los nanohilos titanatos, primero disolver 56 gramos de hidróxido de potasio en 100 mililitros de agua desimasoñada bajo agitación vigorosa. A continuación, añadir 3 gramos de polvo de dióxido de titanio a la solución. Entrada de la solución en un reactor forrado de teflón.

Sostenga la solución a 200 grados centígrados durante 24 horas. Antes de lavar el precipitado blanco resultante con 0,1 mols por litro de ácido hidráulico y agua desionizada, hasta obtener un pH afluente neutro. Seque el producto al vacío a 60 grados centígrados durante la noche.

A continuación, transfiera el producto a un horno de tubo y caliente el material a 600 grados Celsius durante 2 horas con una velocidad de rampa de 1 grado Celsius por minuto. Para la preparación del filtro CNT titanato, agregue 20 miligramos de CNT en 40 mililitros de pirrolidona de N-Metil y sonicar la mezcla durante 40 minutos para obtener una solución homogénea. A continuación añadir 200 miligramos de los nanohilos titanatos a 20 mililitros de pirrolidona metilo y sononar la sonda durante 20 minutos.

Al final de la sonicación, mezcle la solución de dispersión de titanato con la solución de dispersión CNT y filtre la mezcla resultante en una membrana de PTFE. A continuación, enjuague el filtro una vez con 100 mililitros de etanol, y una vez con 200 mililitros de agua desimasoña. Para la filtración de antimonio electroquímico, primero agregue 2,2 miligramos de tartrato de antimonio potásil trihidrato a 1.000 mililitros de agua desinifada antes de añadir 100 mililitros de la solución de antimonio resultante de 800 microgramos por litro a un vaso de precipitados de 150 mililitros.

Ajuste la solución a un pH de 7 y coloque el ánodo de filtro CNT de titanato preparado en una carcasa de filtración de policarbonato modificada por electroquímica. Coloque un filtro solo CNT en la carcasa como cátodo, y conecte el ánodo y el cátodo con un anillo de titanio perforado. Utilice caucho de silicona aislante para separar y sellar la carcasa, y pase la solución antimonio a través del sistema de filtración a un caudal adecuado, utilizando una fuente de alimentación de CC para aplicar la tensión correcta durante la filtración.

Al final de la filtración, utilice un espectrómetro fluorescente atómico para determinar el antimonio total y el antimonio tres concentraciones de acuerdo con los protocolos estándar. El aparato de filtración electroactivo es una carcasa de filtración de policarbonato modificada electroquímicamente. Las imágenes del microscopio electrónico de barrido de emisión de campo del filtro CNT de titanato sugieren una superficie rugosa.

La caracterización de la microscopía electrónica de transmisión sugiere que los CNT están enredados con los nanoóhilados titanatos después del procesamiento, lo que indica una síntesis exitosa del material híbrido titanato-CNT. Para demostrar la eficacia del sistema de filtración electroquímica, se puede determinar el cambio del estado total de antimonio y el estado de valencia antimonio en función del tiempo. Por ejemplo, en este análisis representativo, el antimonio de cinco concentraciones aumentó bruscamente en los 30 minutos iniciales.

Mientras que un antimonio completo se observó tres conversiones durante 1 hora de filtración continua en el modo de recirculación, lo que indica que el antimonio tres oxidación fue el proceso de reacción principal en la etapa inicial, permitiendo que el antimonio cinco fuera absorbido eficazmente por los nanoó cables titanatos cargados. Además, tanto la cinética de sorción antimonio como la capacidad aumentaron con la tensión aplicada debido a las interacciones electrostáticas mejoradas y cerca del transporte de superficie por electromigración. Este protocolo se dedica a proporcionar una estrategia prometedora mediante la integración de tareas complicadas, ciencia de membranas y electroquímica para la descontaminación de antimonio tres y otros componentes similares en el agua.

Se puede demostrar el uso del filtro fabricado como sistema de filtración de cátodos en la función o reducción y absorción. Permitiendo la descontaminación de otros iones de metales pesados como el cromo seis. En el siguiente paso planeamos investigar el impacto de los materiales orgánicos naturales en el rendimiento de eliminación de antimonio tres, así como dedicados a desarrollar características de laboratorio para lograr una mejor cinética.

Algunos de los productos químicos son tóxicos, corrosivos o irritantes. Asegúrese de llevar siempre el equipo de protección personal adecuado durante su uso.