바이오 매스 기반 Mesoporous 탄소 높은 질소-의 준비 / 전자 사전 열 분해를 통해 Cu(II)에 대 한 흡착 산소 킬레이트 화

이 방법은 폐수에서 중금속을 제거하기 위한 수정된 바이오매스 기반 탄소의 준비와 같은 바이오매스 및 폐수 교정 분야의 활용에 있어 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 마이크로파 열분해가 동시에 탄소의 더 많은 질소 및 산소 기능 그룹을 도입하기 위해 후속 수정 과정에 이점을 있다는 것입니다. 먼저 바가스를 탈온화된 물로 헹구고 샘플을 섭씨 100도에서 10시간 동안 건조 오븐에 넣습니다.

말린 바가스를 분쇄기로 분쇄합니다. 그런 다음 50 메쉬 체를 통해 분말을 체질합니다. 이제 30그램의 미세 바가스 파우더를 15중량 중량 의 인산 용액에 24시간 동안 일대일 중량 비율로 넣습니다.

6시간 동안 105도의 오븐에서 혼합물을 건조시다. 결과 제품을 bagasse 기반 활성 탄 또는 BAC의 선구자로 수집합니다. 이제 2.45기가헤르츠 주파수가 있는 전자 레인지에 전구체 15그램을 넣습니다.

전자레인지의 힘을 900와트로 설정하여 22분 동안 샘플을 열화시합니다. 로터 유량 계로 분당 20 밀리리터의 질소 유량을 보장합니다. 로터 유량계의 공기 입구는 호스를 사용하여 질소 실린더에 연결되어 있으며 콘센트는 전자 레인지의 공기 입구에 연결됩니다.

결과 탄소가 질소의 실온으로 냉각된 후, 트리투레이및 비커에서 탄소 샘플을 수집합니다. 이제 0.1-대구산 300밀리리터를 추가합니다. 실온에서 12시간 이상 200rpm의 자기 교반기로 혼합물을 저어줍니다.

진공 여과로 필터 용지로 탄소를 필터링합니다. 이어서, 세척물의 pH 값이 6보다 클 때까지 분해된 물로 샘플을 헹구는 다. 전자레인지용 파열계 바가제 기반 활성탄 또는 MBAC를 24시간 동안 섭씨 105도의 진공 건조 오븐에서 건조시다.

농축 황산 50밀리리터와 농축 된 질산 50 밀리리터를 섭씨 0도의 비커에 섞습니다. 그런 다음 혼합 용액에 10 그램의 MBAC를 추가합니다. 마그네틱 교반기를 사용하여 200 rpm에서 120 분 동안 혼합물을 저어줍니다.

진공 여과를 필터 용지로 nitrified MBAC를 필터링합니다. 세척물이 pH 6에 도달할 때까지 탈이온물로 탄소를 씻으시다. 그런 다음, 24 시간 동안 90섭씨에서 건조 오븐에서 세척 된 탄소를 건조시.

3넥 플라스크에 5.05 그램의 생성물, 50 밀리리터의 탈수, 15-어금니 암모늄 용액 20 밀리리터를 추가합니다. 이 혼합물을 200 rpm의 자기 교반기와 함께 15분간 저어줍니다. 그런 다음, 디티오논산 나트륨 28그램을 넣고, 20시간 동안 실온에서 저어주며 혼합물을 둡니다.

20시간 후, 역류 응축기를 플라스크에 넣고 오일 목욕을 사용하여 최대 섭씨 100도까지 혼합물을 데우세요. 플라스크에 2.9-어금다 아세트산 120밀리리터를 넣습니다. 그런 다음, 혼합물이 역류 하에서 자기 교반기로 5 시간 동안 저어 주세요.

용액이 실온까지 식을 수 있도록 오일 목욕을 제거하십시오. 탄소 샘플을 걸러내고 용액 pH가 6보다 클 때까지 탈이온물로 세척합니다. 수정된 MBAC를 섭씨 90도에서 건조시키고 MBAC-질소로 나타냅니다.

질소 흡착 및 탈착 을 통해 구조적 특성화를 수행하려면 먼저 빈 샘플 튜브의 무게를 측정합니다. 샘플 튜브에 약 0.15 그램의 탄소 샘플을 추가합니다. 진공 상태에서 5시간 동안 110°C에서 샘플을 분해합니다.

이어서 탄소를 함유하는 샘플 튜브의 무게를 측정하고 탄소 샘플의 무게를 계산한다. 액체 질소를 사용하여 표면적 및 다공성 분석기의 테스트 영역에 샘플 튜브를 설치하여 섭씨 영하 196도에서 측정합니다. Fourier 변환 적외선 분광법을 사용하여 화학 적 특성을 수행하려면 먼저 온도와 습도계를 확인하십시오.

온도는 섭씨 16~25도, 상대 습도 20%~50%가 샘플 창고에서 건조제와 먼지 커버를 제거해야 합니다. 탄소 샘플과 브로마이드 칼륨을 4시간 동안 섭씨 110도에서 건조하여 스펙트럼에 대한 물의 영향을 피하십시오. 그런 다음 탄소 샘플을 브로마이드 칼륨과 혼합하고 프레스 메커니즘을 사용하여 테스트 샘플을 준비합니다.

샘플을 테스트 영역에 배치하고 소프트웨어의 매개 변수를 설정합니다. 그런 다음 스펙트럼을 저장하고 스펙트럼을 처리하기 전에 샘플을 꺼낸다. 구리 이온 흡착 실험을 수행하기 위해 먼저 구리 황산용액의 pH를 0.1-대구 유황산 및 0.1-대구수산화나트륨 용액을 사용하여 pH 5로 조정한다.

그런 다음 pH 조정 구리 황산염 용액의 25 밀리리터를 포함하는 각 원추형 플라스크에 0.05 그램의 흡착을 놓습니다. 원추형 플라스크에 뚜껑을 맞추고 섭씨 5도, 섭씨 25도, 섭씨 45도의 교반률을 가진 온도 조절식 궤도 셰이커에 넣고 각 온도에서 240분 동안 섭씨 45도를 착용합니다. 0.22 미크론 멤브레인 필터를 사용하여 흡착제와 용액을 분리하십시오.

마지막으로, 화염 원자 흡수 분광계를 사용하여 여과물의 구리 농도를 결정합니다. 모든 시료의 구조적 특성 및 원소 조성물은 여기에 나와 있다. 전자 레인지 열분해 및 수정은 더 작은 특정 표면적과 작은 총 모공 부피하지만 더 큰 질소 및 산소 함량에 기여합니다.

FTIR 스펙트럼은 변형 된 탄소 물질이 뚜렷한 질소 / 산소 기능 성 그룹을 얻었으며 전자 레인지 용 광열 탄소가 더 많이 진다는 것을 보여줍니다. 모든 샘플에 의한 구리 이온 흡착에 대한 pH의 효과는 여기에 나와 있다. MBAC-질소는 EBAC-질소보다 더 나은 구리 이온 흡착을 제시하지만, MBAC-질소는 더 풍부한 질소/산소 표면 그룹으로 인해 표면적 및 모공 부피가 낮습니다.

이 모델에서는 변형된 탄소에 의한 구리 이온 흡착 메커니즘이 제안된다. 이 반응 과정에서 화학 흡착은 주로 이온 교환 및 복합을 수반합니다. 중공탄소에 기초하여 바이오매스를 준비하기 위해 서양 접근법을 사용하려 했지만, 전자레인지 열분해에 의한 물리화학적 성질이 더 좋았다.

함침 비, 불꽃 분해 시간 및 전자 레인지 전력의 효과를 고려하여 최적의 실험 조건을 결정하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라, 탄소의 더 기능성 군을 효과적으로 도입할 수 있는 다른 변형 방법은 특정 표면적 및 총 모공 부피의 감소와 같은 단점을 극복하기 위해 수행될 수 있다. 개발 후, 이 기술은 기능성 나노 물질 분야의 연구원들이 폐수 개선을 위한 바이오매스로부터 의고흡성 탄소의 신속한 준비를 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.

농축 황산과 농축 된 질산과 함께 일하는 것은 매우 위험 할 수 있으며,이 절차를 수행하는 동안 보호 안경과 같은 예방 조치를 취해야한다는 것을 잊지 마십시오.