ここでは、異なる分解モード変更後に薬品賦活法によるバイオマスからデュアル ドープ メソポーラス炭素窒素/酸素を合成するプロトコルを提案します。そのマイクロ波熱分解炭素より窒素と酸素官能基を同時に紹介するその後の変更プロセスの利点を紹介します。
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この記事について
サマリー
要約
バイオマスを用いたメソポーラスシリカを合成する環境にやさしい技術と高窒素 - 活性炭/酸素キレート吸着 cu (ii) を提案します。リン酸を含浸させたバガスは、前駆体として利用されています。前駆体を pyrolyze、2 つの別個の加熱モードを使用: マイクロ波熱分解と従来の電気加熱分解します。結果として得られるバガス由来の炭素サンプルは、硝化と還元変更で変更されます。窒素 (N) ・酸素 (O) の機能グループは、cu (ii) の錯化剤およびイオン交換による吸着を強化、活性炭の表面に同時に導入します。4 つの準備された炭素サンプルの物理化学的性質を調査し、加熱方法を支持する N/O 官能のドーピングの後の変更を決定する特性と銅の吸着実験を行ったこの手法では、窒素吸着、フーリエ変換赤外分光法、およびバッチ吸着実験データの解析に基づくマイクロ波熱分解炭素がより多くの欠陥サイトと、したがって、時間節約効果マイクロ波よね熱分解は、低比表面積につながるそれがカーボン、N/O 種以上を貢献しています。この手法より高い窒素と酸素含有量と重金属排水修復アプリケーションで高い吸着容量合成吸着剤への有望なルートを提供しています。
概要
活性炭が開発した多孔質構造、高表面積様々 な表面機能グループなどのユニークな吸着特性したがって、吸着剤として水治療や浄化1,2,3,4で採用されています。物理的な利点があります, 以外にも活性炭はコスト効率の高い、環境に無害である、(例えばバイオマス) 原料が豊富で簡単に得られる5,6。活性炭の物性は、その準備で使用される前駆物質と活性化プロセス7の実験条件によって異なります。
活性炭を準備する 2 つの方法が用いられます: ワンステップと 2 段階アプローチ8。用語 1 段階のアプローチは、炭化され、2 段階のアプローチは、順番を参照しながら同時にアクティブの前駆物質を指します。省エネや環境保護の観点からワンステップ アプローチは、低い温度と圧力を要求より優れています。
その上、化学と物理の活性化は、活性炭のテクスチャー特性を改善するため....
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プロトコル
1. バガスを用いた活性炭の調製
-
バガスを用いた活性炭の前駆体の調製
- バガス (中国江蘇省でファームから取得) を脱イオン水でリンスし、10 h の 100 ° C で乾燥炉内にサンプルを置きます。
- グラインダーと乾燥バガスを粉砕し、50 メッシュのふるいを通して粉をふるい。
- 6 h バガス ベース活性炭 (BAC) の前駆体として得られた生成物を収集するため、24 時間の 1:1 の重量比 15 wt % リン酸 (H3PO4) ソリューションに罰金バガス粉末の場所 30 g は 105 ° C のオーブンで混合物を乾燥します。
-
前駆体の従来の電気加熱分解
- 石英ボートに前駆体の 15 g を入れ、電気炉の石英ガラス管に石英ボートを挿入します。
- 5 ° C 分-1試料を炭化炉の加熱速度を設定します。温度 500 ° C に達すると、90 分間温度を維持し、窒素の温度に冷却する結果活性炭サンプルします。全体のプロセス中にローター流量計で 80 mL 分-1の窒素フローを確保します。
- カップ刻んだと電気炉熱分解バガス ベース活性炭 (EBAC) ビーカー内を収集し、105 ° C 24 ....
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結果
4 つのサンプルの窒素吸着/脱離等温線は図 1に示した。すべての吸着等温線は、低/P0領域に急速な増加を表示、これらの等温線が孔および支配的なメソ孔32成っているその細孔構造を示すタイプ IV (IUPAC 分類) に属する。
窒素吸着等温線から得られたすべてのサンプルの表面の物理パラメーターは表 1のとおりです。マイクロ波熱分解と小さいブルナウア エミット テラー (ベット) 表面積と総貢献両方の変更は細孔容積、サンプルの物理的な形態を変更することです。
4 つのサンプルのフーリエ変換の赤外線 (FTIR) のスペクトルは図 2.......
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ディスカッション
このプロトコルでは、重要な手順の 1 つは最適な実験条件が判断される必要があるワンステップのアプローチでより良い物理化学的性質とメソ孔炭素の成功準備です。だから、以前の研究28行った直交配列マイクロ波熱分解実験、バガスとリン酸、熱分解の時間、電子レンジの電源と乾燥時間の含浸率の効果を考慮しました。その上、細心の退屈な Cu (II) に注意する必要があります-吸着実験、pH 値 (図 3) 活性炭による cu (ii) 除去に大きな影響を持っているので、溶液の pH 値を調整するときに特に。定義された初期濃度と CuSO4ソリューションの実際の銅濃度をテストし、式 (1) で C0としてこの値を使用することが不可欠です。
化学活性化による大きな比表面積と高いバイオマス活性炭細孔容積が得られます。ただし、比表面積と総細孔容積の両方低下は崩壊し、毛穴27、吸着容量の減少に終っての閉塞原因の.......
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開示事項
著者が明らかに何もありません。
謝辞
著者は中央大学の中国 (No.KYZ201562)、中国ポスドク科学基金 (号 2014 M 560429)、江蘇省号のキー研究開発計画の基礎的研究資金を認めるBE2018708)。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| すべての薬品・試薬(リン酸等) | 南京化学試薬有限公司 | 分析グレード | |
| 電気炉 | 洛陽Bolaimaite実験電気炉有限公司 | ||
| 電子レンジ | 南京Yudian Automation Technology Co.、Ltd | 2.45 GHz周波数 | |
| 表面積および多孔性分析装置 | ゴールドAPP機器有限公司 | Vc-Sorb 2800TP | |
| フーリエ変換赤外(FTIR)分光計 | Nicolet | 6700 | |
| Flame 原子吸光分光法 | Beijing Purkinje General Instrument Corporation | A3 | |
| Element Analyzer | Germany Heraeus Co. | CHN-O-RAPID |
参考文献
- Saleh, T. A., Gupta, V. K. Processing methods, characteristics and adsorption behavior of tire derived carbons: a review. Advances in Colloid & Interface Science. 211, 93(2014).
- Mohammadi, N., Khani, H., Gupta, V. K., Amereh, E., Agarwal, S.
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再版と許可
