Um filtro eletroativo dual-funcional para simultaneamente sb (III) oxidação e sequestro

Summary

Um protocolo para o projeto racional de um filtro eletroativo dual-funcional que consiste em nanotubos de carbono e nanofios titanatos é relatado e suas aplicações ambientais para a oxidação e sequestro sb (III) são apresentadas.

Abstract

Nós projetamos um método fácil para sintetizar um filtro eletroquímico dual-funcional composto por dois materiais 1-D: nanofios titanatos e nanotubos de carbono. O filtro híbrido titanate-CNT foi preparado por uma sonorização juntamente com uma rota pós-filtragem. Devido aos efeitos sinérgicos do aumento do número de locais de sorção expostos, a reatividade eletroquímica, o pequeno tamanho dos poros da rede titanato-CNT, juntamente com um design de fluxo, oxidação simultânea de Sb (III) e sequestro podem ser prontamente Alcançado. A tecnologia do espectrômetro de fluorescência atômica demonstrou que o campo elétrico aplicado acelera a taxa de conversão sb (III) e o Sb (V) obtido como obtiveram efetivamente pelos nanofios titanatos devido à sua especificidade Sb. Este protocolo fornece uma solução prática para a remoção de Sb altamente tóxico (III) e outros íons similares do metal pesado.

Introduction

Recentemente, a poluição ambiental causada pela antimônia emergente (Sb) tem atraído muita atenção^1,2. Estudos extensivos demonstram que compostos Sb apresentam alta toxicidade para humanos e microorganismos, embora presentes em baixas concentrações no ambiente^3,4. Pior ainda, métodos fisicoquímicos ou biológicos convencionais são geralmente ineficazes para remover esses contaminantes emergentes devido às suas baixas concentrações e alta toxicidade⁵. As espécies mais abundantes de Sb são Sb (V) e Sb (III), das quais esta última ....

Protocol

CUIDADO: Por favor, leia cuidadosamente as folhas de dados de segurança relevantes (SDS) de todos os produtos químicos e use equipamentos de proteção pessoal (PPE) adequados antes de usar. Alguns dos produtos químicos são tóxicos e irritantes. Tenha cuidado ao manusear nanotubos de carbono, que podem ter riscos adicionais se inalados ou contatados pela pele.

1. Preparação do filtro eletroativo titanato-CNT

1. Preparação de nanofios titanados¹⁶
   1. Dissolva 56 g de hidróxido de potássio (KOH) em 100 mL de água desionizada agitação vigorosa.
   2. Adicione 3 g de dióxido de titânio (Ti....

Results

O aparelho de filtragem eletroativa empregado é uma cápsula de filtragem de policarbonato eletroquimicamente modificada (Figura 1). As técnicas de microscopia eletrônica de varredura de emissões de campo (FESEM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM) são empregadas para caracterizar a morfologia do filtro titanato-CNT (Figura 2). Para demonstrar a eficácia do sistema de filtragem eletroquímica, a mudança do estado de valência_total e Sb em funçã.......

Discussion

A chave para esta tecnologia é fabricar um filtro híbrido eletroativo condutor e poroso com alta especificidade Sb. Para isso, um cuidado especial deve ser prestado ao processo de fabricação. A quantidade de nanofios titanatos precisa ser controlada com precisão devido ao efeito "trade-off" entre a condutividade elétrica do filtro e a área de superfície.

Além disso, deve-se também notar que é necessária uma tensão aplicada adequada. Uma vez que a tensão aplicada é muito alta (por exemplo, >3 V.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Espectrômetro de fluorescência atômica	Ruili Co., Ltd
Nanotubos de carbono (CNT)	TimesNano Co., Ltd
Fonte de alimentação DC	Dahua Co., Ltd
Etanol, 96%	Sinopharm
, 36%
	Sigma-Aldrich
N-metil-2-pirrolidinona (NMP) altamente tóxico, 99,5%	altamente tóxico	Sinopharm
, 85%	corrosiva	Sinopharm
	Ismatec Co., Ltd
Pós de dióxido de titânio	Sinopharm