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

A remoção de antimônio contaminante emergente das águas superficiais é altamente exigida. As espécies de antimônio mais abundantes são antimônio três e antimônio cinco, e o antimônio três é 10 vezes mais tóxico que o antimônio cinco. Uma estratégia de precipitação de oxidação em duas etapas é comumente adotada para a remoção de antimônio três, que é oxidar antimônio três para antimônio cinco em primeiro lugar, seguido por precipitação química.

Mas poderíamos conseguir isso dentro de uma única unidade. Uma vez que o antimônio compartilha propriedades químicas físicas semelhantes com outros elementos do mesmo grupo de nitrogênio, como arsênico ou fósforo, acredito que este método também poderia ser estendido a esses compostos. Certifique-se de ler atentamente o SDS de todos os produtos químicos.

Siga o protocolo e as instruções incumbidos de perto, e aprenda a diferenciar entre o antimônio três e cinco. Pequenas alterações no protocolo podem causar mudanças significativas no desempenho do sistema. Por exemplo, muito titanato pode dissuadir sua taxa de condutividade e cinética de remoção de três antimônios do filtro.

Para preparar os nanofios titanatos, primeiro dissolva 56 gramas de hidróxido de potássio em 100 mililitros de água desionizada sob agitação vigorosa. Em seguida, adicione 3 gramas de pó de dióxido de titânio à solução. Entrada para a solução em um reator alinhado teflon.

Segure a solução a 200 graus Celsius por 24 horas. Antes de lavar o precipitado branco resultante com 0,1 mols por litro de ácido hidráulico e água desionizada, até que um pH neutro afluente seja obtido. Seque o produto sob vácuo a 60 graus Celsius durante a noite.

Em seguida, transfira o produto para um forno de tubo e aqueça o material a 600 graus Celsius por 2 horas com uma taxa de rampa de 1 grau Celsius por minuto. Para a preparação do filtro CNT titanato, adicione 20 miligramas de CNT's em 40 mililitros de pirrolidono N-Methyl e sonda sonicate a mistura por 40 minutos para obter uma solução homogênea. Em seguida, adicione 200 miligramas dos nanofios de titãs a 20 mililitros de pirrolidono de metila e sonda sonicate a mistura por 20 minutos.

No final da sônicação, misture a solução de dispersão de titanato com a solução de dispersão CNT e filtre a mistura resultante em uma membrana PTFE. Em seguida, enxágue o filtro uma vez com 100 mililitros de etanol, e uma vez com 200 mililitros de água desionizada. Para filtragem de antimônio eletroquímico, primeiro adicione 2,2 miligramas de trihidrato de tartarato antimonílico de potássio a 1.000 mililitros de água desionizada antes de adicionar 100 mililitros dos 800 microgramas resultantes por solução antimônio a um béquer de 150 mililitros.

Ajuste a solução para um pH de 7, e coloque o ânodo do filtro de titânio preparado em uma cápsula de filtragem de policarbonato modificada eletroquímica. Coloque um filtro cnt-alone na carcaça como o cátodo, e conecte o ânodo e o cátodo com um anel de titânio perfurado. Use borracha de silicone isolante para separar e selar a carcaça, e passar a solução antimônio através do sistema de filtragem a uma taxa de fluxo apropriada, usando uma fonte de alimentação DC para aplicar a tensão correta durante a filtragem.

No final da filtração, use um espectrômetro fluorescente atômico para determinar o total de três concentrações de antimônio e antimônio de acordo com os protocolos padrão. O aparelho de filtragem eletro ativo é uma cápsula de filtragem de policarbonato eletroquimicamente modificada. Imagens de microscópio eletrônico de varredura de emissões de campo do filtro CNT do titanato sugerem uma superfície áspera.

A caracterização da microscopia eletrônica de transmissão sugere que os CNT's estão emaranhados com os nano fios titanatos após o processamento, indicando uma síntese bem sucedida do material híbrido titanato-CNT. Para demonstrar a eficácia do sistema de filtragem eletroquímica, a mudança do total do antimônio e do estado de valência antimônio em função do tempo pode ser determinada. Por exemplo, nesta análise representativa, a concentração de antimônio cinco aumentou acentuadamente nos 30 minutos iniciais.

Enquanto uma conversão completa de antimônio três foi observada mais de 1 hora de filtragem contínua no modo de recirculação, indicando que a oxidação de antimônio três foi o principal processo de reação no estágio inicial, permitindo que o antimônio cinco fosse absorvido efetivamente pelos nanofiados titeinato carregados. Além disso, tanto a cinética de sorção antimônio quanto a capacidade aumentaram com a tensão aplicada devido às interações eletrostáticas aprimoradas e perto do transporte de superfície por migração eletro. Este protocolo é dedicado a fornecer uma estratégia promissora, integrando tarefas complicadas, ciência da membrana e eletroquím química para a descontaminação de antimônio três e outros componentes similares na água.

Pode-se demonstrar o uso do filtro fabricado como um sistema de filtragem de cátodo na função ou redução e absorção. Permitindo a descontaminação de outros íons de metal pesado como o cromo seis. No próximo passo, planejamos investigar o impacto dos materiais orgânicos naturais no desempenho de remoção de três antimônios, bem como dedicados a desenvolver recursos de laboratório para alcançar cinética melhorada.

Alguns dos produtos químicos são tóxicos, corrosivos ou irritantes. Certifique-se de usar sempre o equipamento de proteção pessoal adequado durante seu uso.