Préparation de base de biomasse mésoporeux carbone avec azote supérieur-/ Adsorption chélateurs de l’oxygène pour cu (ii) par le biais de micro-ondes pyrolyse pré

Résumé

Nous présentons ici un protocole pour faire la synthèse de carbone mésoporeux dopé au double azote/oxygène provenant de la biomasse par activation chimique en modes différents pyrolyse suivie de modification. Nous démontrons que la pyrolyse du four à micro-ondes profite du processus de modification ultérieure pour introduire simultanément plus d’azote et d’oxygène des groupes fonctionnels sur le carbone.

Résumé

Une technique respectueuse de l’environnement pour la synthèse mésoporeux à base de biomasse charbon actif avec azote haute- / adsorption chélateurs de l’oxygène pour cu (ii) est proposée. Bagasse imprégnée d’acide phosphorique est utilisé comme précurseur. Pour la pyrolyse du précurseur, deux modes de chauffage séparé sont utilisés : micro-ondes pyrolyse et pyrolyse conventionnelle de chauffage électrique. Les échantillons de carbone dérivé de bagasse qui en résultent sont modifiées avec modification de nitrification et de réduction. Azote (N) / groupes fonctionnels de l’oxygène (O) sont introduits simultanément à la surface du charbon actif, améliorant son adsorption du cu (ii) par complexation et échange d’ions. Caractérisation et cuivre adsorption des expériences sont effectuées pour enquêter sur les propriétés physico-chimiques des quatre échantillons de carbone préparés et déterminer quelle méthode de chauffage favorise la modification ultérieure pour dopage des groupes fonctionnels N/O. Dans cette technique, basée sur l’analyse des données de l’adsorption d’azote, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et des expériences d’adsorption par lots, il est prouvé que micro-ondes-pyrolyse carbone a plusieurs sites de défaut et, par conséquent, gagner du temps en vigueur micro-ondes pyrolyse contribue plus d’espèces N/O au carbone, même si elle conduit à une surface spécifique plus faible. Cette technique offre une piste prometteuse d’adsorbants de synthèse avec l’azote plus élevée et la teneur en oxygène et une plus grande capacité d’adsorption des ions de métaux lourds dans les applications d’assainissement des eaux usées.

Introduction

Charbon actif possède des propriétés d’absorption uniques, comme une structure poreuse développée, une surface spécifique élevée et les divers groupes fonctionnels surfaces ; par conséquent, il est employé comme adsorbant dans eau traitement ou purification^1,2,3,4. Outre ses avantages physiques, charbon actif est rentable et sans danger pour l’environnement et ses matières premières (par exemple, la biomasse) est abondante et facilement obtenu^5,6. Les propriétés physico-chim....

Protocole

1. préparation du charbon actif axée sur la Bagasse

1. Préparation du précurseur pour axée sur la bagasse charbon actif
   1. Rincer la bagasse (obtenue sur une ferme dans la province de Jiangsu, Chine) avec de l’eau désionisée et placer les échantillons dans une étuve à 100 ° C pendant 10 h.
   2. Écraser la bagasse sèche avec une meuleuse et tamisez la poudre à travers un tamis de maille 50.
   3. Place 30 g de poudre de bagasse fine dans une solution de l’acide phosphorique (H₃PO₄) wt % 15 dans un ratio de 1:1 en poids pendant 24 h. sécher le mélange dans une étuve à 105 ° C pour 6 h. recueillir le produi....

Résultats

Isothermes d’adsorption/désorption azote de quatre échantillons sont présentées dans la Figure 1. Toutes les isothermes d’adsorption montrent une augmentation rapide dans la basse région de₀ P/P et ces isothermes appartiennent au type IV (classification de l’IUPAC) démontrant leur structure de pores qui se compose de micropores et dominante mesures³².

Les paramètre.......

Discussion

Dans ce protocole, l’une des étapes essentielles est le succès de la préparation du carbone mésoporeux avec mieux les propriétés physicochimiques de la démarche en une seule étape, où les conditions expérimentales optimales doivent être déterminées. Ainsi, dans une précédente étude²⁸nous avons effectué des expériences matrice orthogonale micro-ondes pyrolyse, tenant compte de l’effet du ratio imprégnation de bagasse, acide phosphorique, l’heure de la pyrolyse, four à micro-ondes puissance et temps.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Tous les produits chimiques et réactifs (acide phosphorique, etc.)	Nanjing Chemical Reagent Co., Ltd		Qualité analytique
Four électrique	Luoyang Bolaimaite Experiment Electric Furnace Co., Ltd
Four à micro-ondes	Nanjing Yudian Automation Technology Co., Ltd		Fréquence 2,45 GHz
Analyseur de surface et de porosimétrie	Beijing Gold APP Instrument Co., Ltd		Vc-Sorb 2800TP
Spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR)	Nicolet		6700
Spectrophotométrie d’absorption atomique à flamme	Beijing Purkinje General Instrument Corporation		A3
Element Analyzer	Allemagne Heraeus Co.		CHN-O-RAPID  ;