Name: Een dubbel functioneel Elektroactief filter naar gelijktijdige SB (III) oxidatie en sequestration (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-05T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 34 s
Description: Leer een dubbel functioneel elektroactief filter te ontwerpen voor gelijktijdige oxidatie en sequestratie van antimoon(III) uit oppervlaktewater met koolstofnanobuizen en titaanatenanodraden.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd gesteund door de Natural Science Foundation van Shanghai, China (No. 18ZR1401000), het Shanghai Pujiang-programma (nr. 18PJ1400400), en het National Key Research and Development Program van China (nr. 2018YFF0215703).

Let op: Lees voor gebruik zorgvuldig relevante veiligheidsinformatiebladen (SDS) van alle chemicaliën en draag de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM). Sommige chemicaliën zijn giftig en irriterend. Wees voorzichtig bij het hanteren van koolstof nanobuisjes, die extra gevaren kunnen hebben bij inademing of contact met de huid.
1. voorbereiding van het elektroactieve titanate-CNT-filter
<ol><li>
Voorbereiding van bariumtitanaat nano draadjes16<ol>
<li>Los 56 g kaliumhydroxide (KOH) op in 100 mL gedeïoniseerd water onder intensief roeren.</li>
		<li>Voeg 3 g titaniumdioxide (TiO2) poeder toe aan de as-opgeloste Koh-oplossing.</li>
		<li>Breng de bovenstaande oplossing over in een met teflon beklede reactor en houd deze op 200 °C gedurende 24 uur.</li>
		<li>Was het verkregen witte neerslag met zoutzuur 0,1 mol/L (HCl) en gedeïoniseerd water totdat een neutrale pH van het effluent wordt verkregen. Droog het product onder vacuüm bij 60 °C 's nachts.</li>
		<li>Breng de producten over naar een buis oven en verwarm deze tot 600 °C gedurende 2 uur met een helling snelheid van 1 °C/min.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Voorbereiding van titanate-CNT filter17<ol>
<li>Voeg 20 mg koolstof nanobuisjes (CNTs) toe in 40 mL n-methyl pyrrolidon (NMP). Probe-sonicatie voor 40 min om homogene oplossing te verkrijgen.</li>
		<li>Los, Voeg 20 mg van de as gemaakt bariumtitanaat nanodraden in 20 ml NMP. Voer sonde-sonicatie gedurende 20 min.</li>
		<li>Meng de bariumtitanaat dispersie oplossing met de cnt dispersie oplossing. Filter de mengsel oplossing op een PTFE-membraan, dat dient als ondersteuning voor het titanate-CNT-filter.</li>
		<li>Spoel achtereenvolgens met 100 mL ethanol en 200 mL gedeïoniseerd water. Opmerking: een cnt-alone filter kan worden bereid door een vergelijkbare route zonder toevoeging van bariumtitanaat nanodraden.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. elektrochemische filtratie van SB (III)
<ol><li>
Beschrijving van het experimentele apparaat18<ol>
<li>Voer de sorptie-experimenten uit in een gemodificeerde polycarbonaat filtratie behuizing van elektrochemie (Zie Figuur 1).</li>
		<li>Gebruik een GELIJKSTROOMvoeding om de elektrochemie aan te rijden.</li>
		<li>ADOPTEER geperforeerde titanium ring als connector voor anodische of kathodische filters.</li>
		<li>Gebruik een isolerend Silicone rubber als scheidingsteken en afdichting.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Filtratie-experimenten
	<ol>
<li>Voeg 2,2 mg C8H4K2o12Sb2. 3h2o toe aan 1000 ml GEDEÏONISEERD water om 800 μg/L SB (III)-oplossing te bereiden.</li>
		<li>Breng 100 mL SB (III) oplossing over in een bekerglas van 150 mL. Stel de pH-oplossing in op 7.</li>
		<li>Plaats de as-bereide titanate-CNT-filter anode in de polycarbonaat filtratie behuizing en plaats een ander CNT-alone filter als kathode. Afdichting van de behuizing.</li>
		<li>Doorloop het filtratiesysteem met SB (III) oplossing in een bepaalde stroom. Breng een gelijkspanning aan tijdens het filtreren.</li>
		<li>Bepaal de concentratie SBtotaal en SB (III) met atomaire fluorescentie spectrometer techniek17. Opmerking: in dit proces kunnen de stromingssnelheid en de toegepaste spanning worden afgesteld door respectievelijk een peristaltische pomp en een GELIJKSTROOMvoeding.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Sun, W. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Profiling+microbial+community+in+a+watershed+heavily+contaminated+by+an+active+antimony+%28Sb%29+mine+in+Southwest+China%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Profiling microbial community in a watershed heavily contaminated by an active antimony (Sb) mine in Southwest China.</a> Science of the Total Environment. 550, 297-308 (2016).</li>
<li>Herath, I., Vithanage, M., Bundschuh, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimony+as+a+global+dilemma%3A+geochemistry%2C+mobility%2C+fate+and+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Antimony as a global dilemma: geochemistry, mobility, fate and transport.</a> Environmental Pollution. 223, 545-559 (2017).</li>
<li>Pan, L. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessments+of+levels%2C+potential+ecological+risk%2C+and+human+health+risk+of+heavy+metals+in+the+soils+from+a+typical+county+in+Shanxi+Province%2C+China%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+and+Pollution+Research%22%5BJournal%5D)">Assessments of levels, potential ecological risk, and human health risk of heavy metals in the soils from a typical county in Shanxi Province, China.</a> Environmental Science and Pollution Research. 23, 19330-19340 (2016).</li>
<li>Huang, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sulfide-modified+zerovalent+iron+for+enhanced+antimonite+sequestration%3A+characterization%2C+performance%2C+and+reaction+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Sulfide-modified zerovalent iron for enhanced antimonite sequestration: characterization, performance, and reaction mechanisms.</a> Chemical Engineering Journal. 338, 539-547 (2018).</li>
<li>Ungureanu, G., Santos, S., Boaventura, R., Botelho, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+and+antimony+in+water+and+wastewater%3A+Overview+of+removal+techniques+with+special+reference+to+latest+advances+in+adsorption%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Management%22%5BJournal%5D)">Arsenic and antimony in water and wastewater: Overview of removal techniques with special reference to latest advances in adsorption.</a> Journal of Environmental Management. 151, 326-342 (2015).</li>
<li>Zou, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+reduced+graphene+oxide+coupled+with+Mn3O4+for+highly+efficient+removal+of+Sb%28III%29+and+Sb%28V%29+from+water%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional reduced graphene oxide coupled with Mn3O4 for highly efficient removal of Sb(III) and Sb(V) from water.</a> Acs Applied Materials & Interfaces. 8, 18140-18149 (2016).</li>
<li>Saleh, T. A., Sari, A., Tuzen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+adsorption+of+antimony%28III%29+from+aqueous+solutions+by+polyamide-graphene+composite+as+a+novel+adsorbent%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Effective adsorption of antimony(III) from aqueous solutions by polyamide-graphene composite as a novel adsorbent.</a> Chemical Engineering Journal. 307, 230-238 (2017).</li>
<li>Yan, Y. Z., An, Q. D., Xiao, Z. Y., Zheng, W., Zhai, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flexible+core-shell%2Fbead-like+alginate%40PEI+with+exceptional+adsorption+capacity%2C+recycling+performance+toward+batch+and+column+sorption+of+Cr%28VI%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Flexible core-shell/bead-like alginate@PEI with exceptional adsorption capacity, recycling performance toward batch and column sorption of Cr(VI).</a> Chemical Engineering Journal. 313, 475-486 (2017).</li>
<li>Fu, L., Shozugawa, K., Matsuo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidation+of+antimony+%28III%29+in+soil+by+manganese+%28IV%29+oxide+using+X-ray+absorption+fine+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Sciences%22%5BJournal%5D)">Oxidation of antimony (III) in soil by manganese (IV) oxide using X-ray absorption fine structure.</a> Journal of Environmental Sciences. 73, 31-37 (2018).</li>
<li>Liu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adsorption+of+Pb2%2B%2C+Cd2%2B%2C+Cu2%2B+and+Cr3%2B+onto+titanate+nanotubes%3A+competition+and+effect+of+inorganic+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Adsorption of Pb2+, Cd2+, Cu2+ and Cr3+ onto titanate nanotubes: competition and effect of inorganic ions.</a> Science of the Total Environment. 456, 171-180 (2013).</li>
<li>Wu, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+study+of+Cr%28VI%29+removal+performance+and+mechanism+from+water+using+multilayer+material+coated+nanoscale+zerovalent+iron%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Dynamic study of Cr(VI) removal performance and mechanism from water using multilayer material coated nanoscale zerovalent iron.</a> Environmental Pollution. 240, 717-724 (2018).</li>
<li>Shan, C., Ma, Z. Y., Tong, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+removal+of+trace+antimony%28III%29+through+adsorption+by+hematite+modified+magnetic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Efficient removal of trace antimony(III) through adsorption by hematite modified magnetic nanoparticles.</a> Journal of Hazardous Materials. 268, 229-236 (2014).</li>
<li>Luo, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removal+of+antimonite+%28Sb%28III%29%29+and+antimonate+%28Sb%28V%29%29+from+aqueous+solution+using+carbon+nanofibers+that+are+decorated+with+zirconium+oxide+%28ZrO2%29%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Removal of antimonite (Sb(III)) and antimonate (Sb(V)) from aqueous solution using carbon nanofibers that are decorated with zirconium oxide (ZrO2).</a> Environmental Science & Technology. 49, 11115-11124 (2015).</li>
<li>Liu, Y. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Golden+carbon+nanotube+membrane+for+continuous+flow+catalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Industrial+%26+Engineering+Chemistry+Research%22%5BJournal%5D)">Golden carbon nanotube membrane for continuous flow catalysis.</a> Industrial & Engineering Chemistry Research. 56, 2999-3007 (2017).</li>
<li>Ma, B. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+antimony%28V%29+removal+using+synergistic+effects+of+Fe+hydrolytic+flocs+and+ultrafiltration+membrane+with+sludge+discharge+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Enhanced antimony(V) removal using synergistic effects of Fe hydrolytic flocs and ultrafiltration membrane with sludge discharge evaluation.</a> Water Research. 121, 171-177 (2017).</li>
<li>Yuan, Z. Y., Zhang, X. B., Su, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderate+hydrothermal+synthesis+of+potassium+titanate+nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+a-Materials+Science+%26+Processing%22%5BJournal%5D)">Moderate hydrothermal synthesis of potassium titanate nanowires.</a> Applied Physics a-Materials Science & Processing. 78, 1063-1066 (2004).</li>
<li>Liu, Y. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electroactive+modified+carbon+nanotube+filter+for+simultaneous+detoxification+and+sequestration+of+Sb%28III%29%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Electroactive modified carbon nanotube filter for simultaneous detoxification and sequestration of Sb(III).</a> Environmental Science & Technology. 53, 1527-1535 (2019).</li>
<li>Gao, G., Vecitis, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+carbon+nanotube+filter+oxidative+performance+as+a+function+of+surface+chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Electrochemical carbon nanotube filter oxidative performance as a function of surface chemistry.</a> Environmental Science & Technology. 45, 9726-9734 (2011).</li>
<li>Liu, Y. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+oxidation+and+sorption+of+highly+toxic+Sb%28III%29+using+a+dual-functional+electroactive+filter%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Simultaneous oxidation and sorption of highly toxic Sb(III) using a dual-functional electroactive filter.</a> Environmental Pollution. 251, 72-80 (2019).</li>
</ol>

We hebben niets te onthullen.

De sleutel tot deze technologie is het fabriceren van een elektroactief geleidend en poreus hybride filter met hoge SB-specificiteit. Om dit te doen, moet speciale aandacht worden besteed aan het fabricageproces. De hoeveelheid bariumtitanaat nanodraden moet nauwkeurig worden gecontroleerd door het "trade-off"-effect tussen de elektrische geleiding en het oppervlak van het filter.
Daarnaast moet ook worden opgemerkt dat een juiste toegepaste spanning nodig is. Zodra de toegepaste spanning te h...

Onlangs heeft de milieuvervuiling veroorzaakt door het opkomende antimoon (SB) veel aandacht1,2getrokken. Uitgebreide studies tonen aan dat SB-verbindingen een hoge toxiciteit voor mensen en micro-organismen vormen, hoewel ze in lage concentraties in het milieu3,4aanwezig zijn. Nog erger, conventionele fysicochemische of biologische methoden zijn meestal niet effectief om deze opkomende verontreinigingen te verwijderen als gevolg van hun lage concentraties en hoge toxiciteit5. De meest voorkomende soorten van SB zijn SB (V) en SB (III), waarvan de laatste vorm giftiger is.
Onder de momenteel beschikbare behandelingsmethoden wordt adsorptie verondersteld een veelbelovend en haalbaar alternatief te zijn vanwege de hoge efficiëntie, lage kosten en eenvoud6,7. Tot nu, zijn verschillende nanoschaal sorbents met instelbare microstructuren, grote specifieke oppervlaktegebied en SB specificiteit ontwikkeld, zoals Tio28, MnO29, bariumtitanaat10, zerovalent Iron11, ijzeroxiden en andere binaire metaaloxiden12,13. Een veelvoorkomend probleem bij het omgaan met adsorbentia op nanoschaal is het probleem van de post scheiding vanwege de kleine deeltjesgrootte. Een strategie om dit probleem aan te pakken is om deze nano-sorbents te laden op macro/micro-schaal ondersteunt14. Een andere uitdagende kwestie die de brede toepassing van adsorptie technologie beperkt, is het slechte massatransport dat wordt veroorzaakt door een beperkte concentratie van doelverbindingen/moleculen15. Deze kwestie kan gedeeltelijk worden aangepakt door een membraan ontwerp te nemen en de Conventie zou het massatransport aanzienlijk kunnen verbeteren. Er zijn recente inspanningen geleverd om geavanceerde behandelingssystemen te ontwikkelen die adsorptie en oxidatie in één eenheid combineren voor effectieve verwijdering van SB (III). Hier laten we zien hoe een elektroactief titanate-Carbon Nanotube-filter (titanate-CNT) rationeel is ontworpen en toegepast voor de gelijktijdige adsorptie en sekwestratie van toxische SB (III). Door de bariumtitanaat-laad hoeveelheid, de toegepaste spanning en het debiet nauwkeuriger af te stemmen, laten we zien hoe de SB (III)-oxidatie ratio en de vastlegging-efficiëntie dienovereenkomstig kunnen worden aangepast. Hoewel de fabricage en toepassing van het elektroactieve filter in dit protocol wordt getoond, kunnen soortgelijke ontwerpen ook van toepassing zijn op de behandeling van andere zware metaalionen.
Kleine veranderingen in het fabricageproces en reagentia kunnen significante veranderingen in de morfologie en prestaties van het uiteindelijke systeem veroorzaken. Bijvoorbeeld, de hydrothermische tijd, temperatuur, en chemische zuiverheid is aangetoond dat invloed op de microstructuren van deze nanoschaal adsorbents. De stroomsnelheid van de adsorberen oplossing bepaalt ook de verblijfstijd binnen een doorstroomsysteem en de verwijderingsefficiëntie van doelverbindingen. Met een duidelijke identificatie van deze belangrijke parameters kan een reproduceerbare synthese protocol worden beveiligd en kan een stabiele verwijderingsefficiëntie van SB (III) worden bereikt. Dit protocol heeft tot doel gedetailleerde ervaring te bieden met de fabricage van Dual-functionele hybride filters en hun toepassingen in de richting van het verwijderen van giftige Heavy Metal-ionen in een doorstroom wijze.

<table><tbody><tr><td>Atomaire fluorescentiespectrometer</td><td>Ruili Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Koolstofnanobuizen (CNT)</td><td>TimesNano Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DC-voeding</td><td>Dahua Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ethanol, 96%</td><td>Sinopharm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zoutzuur, 36%</td><td>Sinopharm</td><td></td><td>Corrosief</td></tr><tr><td>L-antimoonkaliumtartraat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>Zeer giftig</td></tr><tr><td>N-methyl-2-pyrrolidinon (NMP), 99,5%</td><td>Sinopharm</td><td></td><td>Zeer giftig</td></tr><tr><td>Kaliumhydroxide, 85%</td><td>Sinopharm</td><td></td><td>Corrosief</td></tr><tr><td>Peristaltiekpomp</td><td>Ismatec Co., Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Titandioxide poeders</td><td>Sinopharm</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

een dubbel functioneel elektroactief filter naar gelijktijdige sb (iii) oxidatie en sequestration

A Dual-Functional Electroactive Filter Towards Simultaneously Sb(III) Oxidation and Sequestration

We hebben een facile methode ontworpen voor het synthetiseren van een Dual-functionele elektrochemische filter bestaande uit twee 1-D materialen: bariumtitanaat nanodraden en koolstof nanobuisjes. Het hybride titanate-CNT-filter werd bereid door een ultrasoonapparaat in combinatie met een post-filtratie route. Vanwege de synergetische effecten van het toegenomen aantal blootgestelde sorptie-sites, kan elektrochemische reactiviteit, kleine poriëngrootte van het titanate-cnt-netwerk in combinatie met een doorstroom ontwerp, gelijktijdige SB (III) oxidatie en vastlegging gemakkelijk worden Bereikt. Atomaire fluorescentie spectrometer technologie toonde aan dat het toegepaste elektrische veld de SB (III) conversieratio versnelt en dat de as-verkregen SB (V) effectief geadsorbeerden werd door de bariumtitanaat nanodraden vanwege hun specifieke SB-specificiteit. Dit protocol biedt een praktische oplossing voor het verwijderen van zeer giftige SB (III) en andere soortgelijke zware metaalionen.

De gebruikte elektroactieve filtratie apparatuur is een elektrochemisch gemodificeerde polycarbonaat filtratie behuizing (Figuur 1). Veld emissie scanning-elektronen microscoop (FESEM) en transmissie-elektronenmicroscopie (TEM)-technieken worden gebruikt om de morfologie van het titanaat-CNT-filter te karakteriseren (Figuur 2). Om de werkzaamheid van het elektrochemische filtratiesysteem aan te tonen, wordt de verandering van de SB-totaal en SB-valent...

Een protocol voor het rationele ontwerp van een Dual-functioneel elektroactief filter bestaande uit koolstofnanobuizen en bariumtitanaat nanodraden wordt gerapporteerd en hun milieutoepassingen ten opzichte van SB (III) oxidatie en vastlegging worden gepresenteerd.

Een dubbel functioneel Elektroactief filter naar gelijktijdige SB (III) oxidatie en sequestration

We have designed a facile method to synthesize a dual-functional electrochemical filter consisting of two 1-D materials: titanate nanowires and carbon ...

Een verwijdering van opkomende verontreinigingsantimoon uit oppervlaktewateren is zeer geëist. De meest voorkomende antimoon soorten zijn antimoon drie en antimoon vijf, en antimoon drie is 10 keer giftiger dan antimoon vijf. Een twee-staps oxidatie neerslag strategie wordt vaak aangenomen voor antimoon drie verwijdering, dat wil zeggen om antimoon drie oxideren tot antimoon vijf in de eerste plaats, gevolgd door chemische neerslag.Maar we kunnen dit binnen één eenheid bereiken. Aangezien antimoon vergelijkbare fysische chemische eigenschappen deelt met andere elementen uit dezelfde stikstofgroep, zoals arseen of fosfor, denk ik dat deze methode ook kan worden uitgebreid tot deze verbindingen. Zorg ervoor dat u de SDS van alle chemische stoffen zorgvuldig te lezen.Volg het protocol en de gevestigde instructies op de voet en leer hoe je onderscheid maken tussen antimoon drie en vijf. Kleine wijzigingen in het protocol kunnen aanzienlijke veranderingen in de systeemprestaties veroorzaken. Bijvoorbeeld, te veel titanaat kan afschrikken uw snelheid van geleidbaarheid en antimoon drie verwijdering kinetiek van het filter.Om de titanaat nanodraden voor te bereiden, los eerst 56 gram kaliumhydroxide op in 100 milliliter gedeïoniseerd water onder krachtig roeren. Voeg vervolgens 3 gram titaniumdioxidepoeder toe aan de oplossing. Ingang voor de oplossing in een Teflon gevoerde reactor.Houd de oplossing 24 uur op 200 graden Celsius. Voor het wassen van de resulterende witte neerslag met 0,1 mol per liter hydraulisch zuur en gedeïoniseerd water, totdat een neutrale welvarende pH is verkregen. Droog het product onder vacuüm op 60 graden Celsius 's nachts.Breng het product vervolgens over naar een buisoven en verwarm het materiaal gedurende 2 uur tot 600 graden Celsius met een hellingssnelheid van 1 graad Celsius per minuut. Voor titanaat CNT filter voorbereiding, voeg 20 milligram CNT's in 40 milliliter N-Methyl pyrrolidone en sonde sonicaat het mengsel gedurende 40 minuten om een homogene oplossing te verkrijgen. Voeg vervolgens 200 milligram van de titanaat nanodraden toe aan 20 milliliter methylpyrrolidone en sonde sonicaat het mengsel gedurende 20 minuten.Meng aan het einde van de sonicatie de titanaatdispersieoplossing met de CNT-dispersieoplossing en filter het resulterende mengsel op een PTFE-membraan. Spoel het filter vervolgens een keer met 100 milliliter ethanol en één keer met 200 milliliter gedeïoniseerd water. Voor elektrochemische antimoonfiltratie, voeg eerst 2,2 milligram kalium antimonyl tartraat trihydraat aan 1,000 milliliter gedeïoniseerd water voordat u 100 milliliter van de resulterende 800 microgram per liter antimoonoplossing toe te voegen aan een 150 milliliter bekerglas.Pas de oplossing aan op een pH van 7 en plaats de voorbereide titanaat CNT filterode in een elektrochemie gemodificeerde polycarbonaat filtratie behuizing. Plaats een CNT-alone filter in de behuizing als de kathode, en sluit de anode en kathode met een geperforeerde titanium ring. Gebruik isolerend siliconenrubber om de behuizing te scheiden en te verzegelen en de antimoonoplossing met een geschikte stroomsnelheid door het filtratiesysteem te laten gaan, met behulp van een gelijkstroomvoorziening om de juiste spanning tijdens de filtratie aan te brengen.Gebruik aan het einde van de filtratie een atomaire fluorescerende spectrometer om de totale antimoon en antimoon drie concentraties te bepalen volgens standaardprotocollen. Het elektroactieve filtratieapparaat is een elektrochemisch gemodificeerde polycarbonaatfiltratieomhulsel. Veldemissie scanning elektronenmicroscoop beelden van het titanaat CNT filter suggereren een ruw oppervlak.Transmissie elektronenmicroscopie karakterisering suggereert dat de CNT's zijn verstrikt met de titanaat nano draden na verwerking, wat wijst op een succesvolle synthese van de titanaat-CNT hybride materiaal. Om de werkzaamheid van het elektrochemische filtratiesysteem aan te tonen, kan de verandering van het antimoontotaal en de antimoonvaltietoestand als functie van de tijd worden bepaald. Bijvoorbeeld, in deze representatieve analyse, de antimoon vijf concentratie sterk steeg binnen de eerste 30 minuten.Terwijl een volledige antimoon drie conversie werd waargenomen meer dan 1 uur van continue filtratie in de recirculatie-modus, wat aangeeft dat de antimoon drie oxidatie was de belangrijkste reactie proces in de beginfase, waardoor de antimoon vijf effectief worden geabsorbeerd door de geladen titanaat nano draden. Bovendien namen zowel de antimoonsckinetiek als de capaciteit toe met de toegepaste spanning als gevolg van de verbeterde elektrostatische interacties en in de buurt van het oppervlaktetransport door elektromigratie. Dit protocol is gewijd aan een veelbelovende strategie door de integratie van ingewikkelde taken, membraan wetenschap, en elektro-chemie voor de ontsmetting van antimoon drie en andere soortgelijke componenten in water.Het gebruik van het gefabriceerde filter als kathodefiltratiesysteem bij de functie of reductie en absorptie kan worden aangetoond. Het toestaan van de ontsmetting van andere zware metalen ionen zoals chroom zes. In de volgende stap zijn we van plan om de impact van natuurlijke organische materialen op de antimoon drie verwijdering prestaties te onderzoeken, alsmede gewijd aan lab functies te ontwikkelen om verbeterde kinetiek te bereiken.Sommige van de chemische stoffen zijn giftig, corrosief, of irriterende stoffen. Zorg ervoor dat u altijd de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen draagt tijdens het gebruik ervan.

a-dual-functional-electroactive-filter-towards-simultaneously-sb-iii

Research

JoVE Journal

Environment

Milieu

All-solid-state ion-selectieve elektroden (Assises) opgebouwd uit een geleidend polymeer (CP) transducer bieden een aantal maanden van de functionele levensduur in vloeibare media. Hier beschrijven we de fabricage en kalibratieproces van Assisen in een lab-on-a-chip-formaat. De ASSISE wordt gedemonstreerd van een buurt-Nernstian hellingsprofiel te hebben gehandhaafd na langdurige opslag in complexe biologische media.

Multianalytmethoden Biochip (MAB) op basis van All-solid-state Ion-selectieve elektroden (ASSISE) voor Fysiologisch Onderzoek

Hier presenteren we een elektrofysiologische methode gebaseerd op vaste drager membranen met de nadruk op de toepassing daarvan voor de karakterisering van elektrogene membraan transporters.

Inleiding tot de vaste Ondersteunde Membrane Gebaseerd Electrofysiologie

De organische elektrochemische transistor is geïntegreerd met levende cellen en gebruikt om te controleren ion flux in de maag epitheliale barrière. In deze studie, een toename ionenflux betrekking tot verstoring van tight junctions, geïnduceerd door de aanwezigheid van calcium chelator EGTA (ethyleenglycol-bis (beta-aminoethylether)-N, N, N ', N'-tetra azijnzuur zuur), gemeten.

Sensing van Barrier weefselverstoring met een Organic elektrochemische Transistor

Vanwege het belang en het grootschalige gebruik van palladium, goud en kobalt   metalen in high-tech apparatuur, de terugwinning en recycling vormen een belangrijk industrieel uitdaging. Het metalen recovery systeem hierin beschreven is een eenvoudige, goedkope middelen voor de effectieve opsporing, verwijdering en herstel van deze metalen uit de stedelijke mijne.

Detectie en herstel van Palladium, Goud en Cobalt metalen uit de Urban Mine via innovatieve sensoren / Adsorbentia Aangewezen met nanoschaal Wagon-wheel-vormige poriën

We presenteren de protocollen voor elektrochemisch evalueren van een symmetrische niet-waterige organische redox flow accu en voor het diagnosticeren van de toestand van de lading met behulp van FTIR.

Een protocol voor elektrochemische Evaluaties en State of Charge Diagnose van een Symmetric Organic Redox Flow Battery

Een protocol voor het fabriceren van nanoporeuze anodic aluminium stikstofoxiden via gelijktijdig meerdere oppervlakken anodisatie gevolgd door trap-achtige omgekeerde vertekeningen detachementen wordt gepresenteerd. Het kan herhaaldelijk worden toegepast op de dezelfde aluminium substraat, een facile tentoonstellen, hoge opbrengst en ecologisch schoon strategie.

Gelijktijdige meerdere oppervlakte Anodizations en trap-achtige omgekeerde vertekeningen detachement van Anodic aluminium stikstofoxiden in zwavelzuur en oxaalzuur elektrolyt

De integratie van de referentie-elektroden in een Li-ion-accu biedt waardevolle informatie om te verhelderen degradatie op hoge spanningen. In dit artikel presenteren we een cel ontwerp dat geschikt is voor meerdere referentie-elektroden, samen met de stappen van de vergadering om ervoor te zorgen maximale nauwkeurigheid van de gegevens die zijn verkregen in elektrochemische metingen.

In Situ Lithiated referentie-elektrode: Vier elektrode Design voor In-operando impedantie spectroscopie

Hier presenteren we een protocol ter voorbereiding van de gratis overdracht chromophores gebaseerd op een polyoxometalate/polymeer samengestelde membraan.

Voorbereiding van de Polyoxometalate gebaseerde foto-responsieve membranen voor de foto-activatie van mangaan Oxide katalysatoren

Kathode vergiftiging door luchtverontreinigingen in sporen niveaus blijft een belangrijke zorg voor de lange termijn stabiliteit van hoge-temperatuur elektrochemische systemen. We bieden een nieuwe methode om de kathode degraderingen te verzachten met behulp van getters, die verontreinigingen in de lucht op hoge temperatuur vastleggen voordat ze elektrochemisch actieve stapel gebied binnenkomen.

Ontwikkeling en validering van chroom-getters voor Solid oxide brandstofcel vermogens systemen

Chronoamperometrische groei van anodisch elektroactieve microbiële biofilms in een fed-batch reactor met behulp van een drie-elektrode opstelling, gecontroleerd door een potentiostaat, wordt gedemonstreerd. De extracellulaire elektronenoverdracht wordt gekenmerkt door middel van cyclische voltammetrie in de aanwezigheid van de elektronendonor en in de afwezigheid van de elektronendonor. Fundamentele data-analyse wordt gedemonstreerd.

Afvalwater Afgeleide Elektroactieve Microbiële Biofilms: Groei, Onderhoud en Basis Karakterisering

Leer een dubbel functioneel elektroactief filter te ontwerpen voor gelijktijdige oxidatie en sequestratie van antimoon(III) uit oppervlaktewater met koolstofnanobuizen en titaanatenanodraden.

Een dubbel functioneel Elektroactief filter naar gelijktijdige SB (III) oxidatie en sequestration

Meer video's verkennen