Un filtro elettroattivo dual-functional verso l'ossidazione e il sequestro simultanei di Sb(III)

La rimozione dell'antimonia contaminante emergente dalle acque superficiali è molto richiesta. Le specie di antimonia più abbondanti sono l'antimonia tre e l'antimonia cinque, e l'antimonia tre è 10 volte più tossica dell'antimonia cinque. Una strategia di precipitazione dell'ossidazione in due fase è comunemente adottata per l'antimonia tre rimozione, cioè ossidare l'antimonia da tre a antimonia cinque in primo luogo, seguita da precipitazioni chimiche.

Ma potremmo raggiungere questo obiettivo all'interno di un'unica unità. Poiché l'antimonio condivide proprietà chimiche fisiche simili con altri elementi dello stesso gruppo azotati, come l'arsenico o il fosforo, credo che questo metodo potrebbe essere esteso anche a questi composti. Assicurati di leggere attentamente l'SDS di tutte le sostanze chimiche.

Segui attentamente il protocollo e le istruzioni in carica e impara a distinguere tra antimonia tre e cinque. Piccole modifiche al protocollo possono causare cambiamenti significativi nelle prestazioni del sistema. Ad esempio, troppo titanato può scoraggiare il tuo tasso di conducibilità e antimonia tre cinetiche di rimozione del filtro.

Per preparare i nano fili di titanato, sciogliere prima 56 grammi di idrossido di potassio in 100 millilitri di acqua deionizzata sotto vigorosa agitazione. Quindi aggiungere 3 grammi di polvere di biossido di titanio alla soluzione. Ingresso per la soluzione in un reattore rivestito in Teflon.

Tenere la soluzione a 200 gradi Celsius per 24 ore. Prima di lavare il precipitato bianco risultante con 0,1 mesi per litro di acido idraulico e acqua deionizzata, fino ad ottenere un pH neutro affluente. Asciugare il prodotto sotto vuoto a 60 gradi Celsius durante la notte.

Quindi trasferire il prodotto in un forno a tubo e riscaldare il materiale a 600 gradi Celsius per 2 ore con una velocità di rampa di 1 grado Celsius al minuto. Per la preparazione del filtro CNT titanato, aggiungere 20 milligrammi di CNT in 40 millilitri di pirrolidone N-metile e sondare la miscela per 40 minuti per ottenere una soluzione omogenea. Aggiungere quindi 200 milligrammi dei nanofili titanati a 20 millilitri di pirrolidone metile e sondare sonicare la miscela per 20 minuti.

Al termine della sonicazione, mescolare la soluzione di dispersione titanato con la soluzione di dispersione CNT e filtrare la miscela risultante su una membrana PTFE. Quindi sciacquare il filtro una volta con 100 millilitri di etanolo e una volta con 200 millilitri di acqua deionizzata. Per la filtrazione elettrochimica antimonica, aggiungere prima 2,2 milligrammi di triidrato di tartrato di antimonile di potassio a 1.000 millilitri di acqua deionizzata prima di aggiungere 100 millilitri della soluzione antimonica risultante da 800 microgrammi per litro a un bicchiere da 150 millilitri.

Regolare la soluzione su un pH di 7 e posizionare l'anodo filtrante CNT titanato preparato in un involucro di filtrazione in policarbonato modificato elettrochimica. Posizionare un filtro da solo CNT nell'involucro come catodo e collegare l'anodo e il catodo con un anello di titanio perforato. Utilizzare gomma siliconica isolante per separare e sigillare l'involucro e passare la soluzione antimonia attraverso il sistema di filtrazione a una portata appropriata, utilizzando un alimentatore CC per applicare la tensione corretta durante la filtrazione.

Al termine della filtrazione, utilizzare uno spettrometro fluorescente atomico per determinare l'antimonia totale e l'antimonia tre concentrazioni secondo protocolli standard. L'apparato di filtrazione elettroattiva è un involucro di filtrazione in policarbonato modificato elettrochimicamente. Le immagini al microscopio elettronico a emissione di campo del filtro CNT titanato suggeriscono una superficie ruvida.

La caratterizzazione della microscopia elettronica a trasmissione suggerisce che i CNT sono impigliati con i nano fili di titanato dopo l'elaborazione, indicando una sintesi riuscita del materiale ibrido titanato-CNT. Per dimostrare l'efficacia del sistema di filtrazione elettrochimica, è possibile determinare il cambiamento del totale antimonia e dello stato di valenza antimonia in funzione del tempo. Ad esempio, in questa analisi rappresentativa, l'antimonia a cinque concentrazione è aumentata bruscamente entro i 30 minuti iniziali.

Mentre un'antimonia completa è stata osservata tre conversioni in oltre 1 ora di filtrazione continua in modalità di ricircolo, indicando che l'antimonia tre ossidazione è stato il processo di reazione principale nella fase iniziale, permettendo all'antimonia cinque di essere assorbita efficacemente dai nano fili titanati caricati. Inoltre, sia la cinetica antimonia che la capacità sono aumentate con la tensione applicata a causa delle interazioni elettrostatiche migliorate e vicino al trasporto superficiale per elettromigrazione. Questo protocollo è dedicato a fornire una strategia promettente integrando compiti complicati, scienza delle membrane ed elettrochimica per la decontaminazione dell'antimonia tre e altri componenti simili nell'acqua.

È possibile dimostrare l'utilizzo del filtro fabbricato come sistema di filtrazione catodica alla funzione o riduzione e assorbimento. Permettendo la decontaminazione di altri ioni heavy metal come il cromo sei. Nella fase successiva abbiamo in programma di indagare l'impatto dei materiali organici naturali sulle tre prestazioni di rimozione antimonia e dedicato allo sviluppo di funzionalità di laboratorio per ottenere una cinetica migliorata.

Alcune delle sostanze chimiche sono tossiche, corrosive o irritanti. Assicurati di indossare sempre l'attrezzatura di protezione personale appropriata durante il loro utilizzo.