Login processing...

JoVE Journal
Environment

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.

JoVE Journal Environment

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

Use of a Filter Cartridge for Filtration of Water Samples and Extraction of Environmental DNA

Journal (Environment)

Use of a Filter Cartridge for Filtration of Water Samples and Extraction of Environmental DNA

Implantation of a New Micro Acoustic Tag in Juvenile Pacific Lamprey and American Eel

Journal (Environment)

Implantation of a New Micro Acoustic Tag in Juvenile Pacific Lamprey and American Eel

Click here for the English version

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

Article DOI: 10.3791/60609-v

December 5th, 2019 •

Fuqiang Liu¹, Fang Li^1,2, Chensi Shen^1,2, Zhiwei Wang^2,3, Wolfgang Sand^1,4, Yanbiao Liu^1,2

¹Textile Pollution Controlling Engineering Center of Ministry of Environmental Protection, College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, ²Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security, ³State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, School of Environmental Science and Engineering, Tongji University, ⁴Institute of Biosciences, Freiberg University of Mining and Technology

Chapters

Summary
Automatic Translation

English (Original)
العربية (Arabic)
中文 (Chinese)
dansk (Danish)
Nederlands (Dutch)
français (French)
Deutsch (German)
עברית (Hebrew)
हिंदी (Hindi)
italiano (Italian)
日本語 (Japanese)
한국어 (Korean)
norsk (Norwegian)
português (Portugese)
русский (Russian)
español (Spanish)
svenska (Swedish)
Türkçe (Turkish)

December 5th, 2019

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

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.

Transcript

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.

X

Simple Hit Counter