Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur.Siz cheklangan CSS-ni qo'llab-quvvatlaydigan brauzer versiyasidan foydalanmoqdasiz.Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da Moslik rejimini o'chirib qo'ying).Bundan tashqari, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublar va JavaScriptlarsiz ko'rsatamiz.
Bir vaqtning o'zida uchta slayddan iborat karuselni ko'rsatadi.Bir vaqtning o'zida uchta slayd bo'ylab harakatlanish uchun "Oldingi" va "Keyingi" tugmalaridan foydalaning yoki bir vaqtning o'zida uchta slayd bo'ylab harakatlanish uchun oxiridagi slayder tugmalaridan foydalaning.
Mikroto'lqinli radiatsiya tomonidan chiqariladigan metallarning mavjudligi munozarali, chunki metallar oson yonadi.Qizig'i shundaki, tadqiqotchilar yoy zaryadsizlanishi hodisasi molekulalarni bo'lish orqali nanomateriallarni sintez qilish uchun istiqbolli yo'lni taklif qilishini aniqladilar.Ushbu tadqiqot xom palma yog'ini magnit nanokarbonga (MNC) aylantirish uchun mikroto'lqinli isitish va elektr yoyni birlashtirgan bir bosqichli, ammo arzon sintetik usulni ishlab chiqmoqda, bu palma yog'ini ishlab chiqarish uchun yangi alternativ sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.Bu qisman inert sharoitda doimiy o'ralgan zanglamaydigan po'lat sim (dielektrik muhit) va ferrosin (katalizator) bilan muhit sintezini o'z ichiga oladi.Bu usul 190,9 dan 472,0 ° S gacha bo'lgan harorat oralig'ida turli xil sintez vaqtlari (10-20 min) bilan isitish uchun muvaffaqiyatli ko'rsatildi.Yangi tayyorlangan MNKlar o'rtacha o'lchami 20,38-31,04 nm, mezopor tuzilmasi (SBET: 14,83-151,95 m2 / g) va yuqori darajada qattiq uglerod (52,79-71,24 og'irlik%), shuningdek D va G bo'lgan sharlarni ko'rsatdi. bantlar (ID/g) 0,98-0,99.FTIR spektrida yangi cho'qqilarning shakllanishi (522,29-588,48 sm-1) ferrotsenda FeO birikmalarining mavjudligi foydasiga guvohlik beradi.Magnetometrlar ferromagnit materiallarda yuqori magnitlanish to'yinganligini (22,32-26,84 emu / g) ko'rsatadi.Chiqindilarni tozalashda MNClardan foydalanish ularning adsorbsion qobiliyatini 5 dan 20 ppm gacha bo'lgan turli konsentratsiyalarda metilen ko'k (MB) adsorbsion sinovi yordamida baholash orqali ko'rsatildi.Sintez vaqtida (20 minut) olingan MNClar boshqalarga nisbatan eng yuqori adsorbsion samaradorlikni (10,36 mg/g) ko‘rsatdi va MB bo‘yoqlarini olib tashlash darajasi 87,79% ni tashkil etdi.Shu sababli, Langmuir qiymatlari Freundlich qiymatlari bilan solishtirganda optimistik emas, 10 daqiqada (MNC10), 15 daqiqada (MNC15) va 20 daqiqada (MNC20) sintezlangan MNClar uchun R2 taxminan 0,80, 0,98 va 0,99 ni tashkil qiladi.Binobarin, adsorbsion tizim geterogen holatda bo'ladi.Shuning uchun, mikroto'lqinli kamon zararli bo'yoqlarni olib tashlashi mumkin bo'lgan CPO ni MNCga aylantirishning istiqbolli usulini taklif qiladi.
Mikroto'lqinli nurlanish elektromagnit maydonlarning molekulyar o'zaro ta'siri orqali materiallarning eng ichki qismlarini isitishi mumkin.Ushbu mikroto'lqinli javob tez va bir xil issiqlik reaktsiyasini ta'minlashi bilan o'ziga xosdir.Shunday qilib, isitish jarayonini tezlashtirish va kimyoviy reaktsiyalarni kuchaytirish mumkin2.Shu bilan birga, qisqaroq reaktsiya vaqti tufayli, mikroto'lqinli reaksiya oxir-oqibatda yuqori tozalik va yuqori rentabellikdagi mahsulotlarni ishlab chiqarishi mumkin3,4.Mikroto'lqinli nurlanish o'zining ajoyib xususiyatlari tufayli ko'plab tadqiqotlarda, jumladan kimyoviy reaktsiyalar va nanomateriallar sintezida qo'llaniladigan qiziqarli mikroto'lqinli sintezlarni osonlashtiradi5,6.Isitish jarayonida muhit ichidagi akseptorning dielektrik xossalari hal qiluvchi rol o'ynaydi, chunki u muhitda issiq nuqta hosil qiladi, bu esa turli morfologiya va xususiyatlarga ega nanokarbonlarning hosil bo'lishiga olib keladi.Omoriyekomvan va boshqalar tomonidan o'tkazilgan tadqiqot.Faollashgan uglerod va azot yordamida palma yadrolaridan ichi bo'sh uglerodli nanotolalar olish8.Bundan tashqari, Fu va Hamid 350 W9 mikroto'lqinli pechda moyli palma tolasi faollashtirilgan uglerod ishlab chiqarish uchun katalizatordan foydalanishni aniqladilar.Shu sababli, shunga o'xshash yondashuvdan xom palma yog'ini tegishli tozalash vositalarini joriy etish orqali MNCga aylantirish uchun foydalanish mumkin.
Mikroto'lqinli nurlanish va o'tkir qirralari, nuqtalari yoki submikroskopik nosimmetrikliklar bilan metallar o'rtasida qiziqarli hodisa kuzatilgan10.Ushbu ikki ob'ektning mavjudligiga elektr yoyi yoki uchqun ta'sir qiladi (odatda yoy zaryadsizlanishi deb ataladi)11,12.Ark ko'proq mahalliylashtirilgan issiq nuqtalarning paydo bo'lishiga yordam beradi va reaktsiyaga ta'sir qiladi, shu bilan atrof-muhitning kimyoviy tarkibini yaxshilaydi13.Ushbu o'ziga xos va qiziqarli hodisa ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash14,15, biomassa smolasining yorilishi16, mikroto'lqinli piroliz17,18 va material sintezi19,20,21 kabi turli xil tadqiqotlarni jalb qildi.
So'nggi paytlarda uglerod nanotubalari, uglerod nanosferalari va o'zgartirilgan qisqartirilgan grafen oksidi kabi nanokarbonlar o'zlarining xususiyatlari tufayli e'tiborni tortdi.Ushbu nanokarbonlar energiya ishlab chiqarishdan tortib suvni tozalash yoki zararsizlantirishgacha bo'lgan ilovalar uchun katta imkoniyatlarga ega.Bundan tashqari, mukammal uglerod xususiyatlari talab qilinadi, lekin ayni paytda yaxshi magnit xususiyatlar talab qilinadi.Bu oqava suvlarni tozalashda metall ionlari va bo'yoqlarning yuqori adsorbsiyasi, bioyoqilg'idagi magnit modifikatorlar va hatto yuqori samarali mikroto'lqinli absorberlar kabi ko'p funktsiyali ilovalar uchun juda foydalidir24,25,26,27,28.Shu bilan birga, bu uglerodlar yana bir afzalliklarga ega, jumladan, namunaning faol joyining sirt maydonini ko'paytirish.
So'nggi yillarda magnit nanokarbonli materiallar bo'yicha tadqiqotlar o'sib bormoqda.Odatda, bu magnit nanokarbonlar tashqi elektrostatik yoki o'zgaruvchan magnit maydonlar kabi tashqi katalizatorlarning reaksiyaga kirishishiga olib kelishi mumkin bo'lgan nano o'lchamli magnit materiallarni o'z ichiga olgan ko'p funktsiyali materiallardir29.Magnit xususiyatlari tufayli magnit nanokarbonlar immobilizatsiya uchun keng ko'lamli faol moddalar va murakkab tuzilmalar bilan birlashtirilishi mumkin30.Shu bilan birga, magnit nanokarbonlar (MNC) suvli eritmalardan ifloslantiruvchi moddalarni adsorbsiyalashda mukammal samaradorlikni ko'rsatadi.Bundan tashqari, MNClarda hosil bo'lgan yuqori o'ziga xos sirt maydoni va gözenekler adsorbsiya qobiliyatini oshirishi mumkin31.Magnit separatorlar MNClarni yuqori reaktiv eritmalardan ajratib, ularni hayotiy va boshqariladigan sorbentga aylantira oladi32.
Bir necha tadqiqotchilar yuqori sifatli nanokarbonlarni xom palma yog'i yordamida ishlab chiqarish mumkinligini ko'rsatdi33,34.Palma yog‘i ilmiy jihatdan Elais Guneensis nomi bilan mashhur bo‘lib, 2021-yilda ishlab chiqarish 76,55 million tonna atrofida bo‘lgan muhim oziq-ovqat yog‘laridan biri hisoblanadi. (Singapur valyuta organi).CPO tarkibidagi uglevodorodlarning ko'pchiligi triglitseridlar, uchta triglitserid asetat komponentidan va bitta glitserin komponentidan tashkil topgan glitseriddir36.Ushbu uglevodorodlar katta miqdordagi uglerod miqdori tufayli umumlashtirilishi mumkin, bu ularni nanokarbon ishlab chiqarish uchun potentsial yashil kashshoflar qiladi37.Adabiyotga ko'ra, CNT37,38,39,40, uglerod nanosferalari33,41 va grafen34,42,43 odatda xom palma yog'i yoki iste'mol qilinadigan yog' yordamida sintezlanadi.Ushbu nanokarbonlar energiya ishlab chiqarishdan tortib suvni tozalash yoki zararsizlantirishgacha bo'lgan ilovalarda katta imkoniyatlarga ega.
CVD38 yoki piroliz33 kabi termal sintez palma yog'ini parchalashning qulay usuliga aylandi.Afsuski, jarayondagi yuqori haroratlar ishlab chiqarish tannarxini oshiradi.Afzal materialni ishlab chiqarish 44 uzoq, zerikarli protseduralar va tozalash usullarini talab qiladi.Biroq, yuqori haroratlarda xom palma yog'ining yaxshi barqarorligi tufayli jismoniy ajratish va yorilish zarurati shubhasizdir45.Shu sababli, xom palma yog'ini uglerodli materiallarga aylantirish uchun hali ham yuqori harorat talab qilinadi.Suyuq yoyni magnit nanokarbon 46 sintezi uchun eng yaxshi potentsial va yangi usul deb hisoblash mumkin.Ushbu yondashuv juda hayajonlangan holatlardagi prekursorlar va eritmalar uchun to'g'ridan-to'g'ri energiya beradi.Ark oqishi xom palma yog'idagi uglerod aloqalarining uzilishiga olib kelishi mumkin.Biroq, ishlatiladigan elektrod oralig'i qattiq talablarga javob berishi kerak, bu sanoat miqyosini cheklaydi, shuning uchun samarali usul hali ham ishlab chiqilishi kerak.
Bizning ma'lumotlarimizga ko'ra, nanokarbonlarni sintez qilish usuli sifatida mikroto'lqinlardan foydalangan holda kamon zaryadsizlanishi bo'yicha tadqiqotlar cheklangan.Shu bilan birga, xom palma yog'ini kashshof sifatida ishlatish to'liq o'rganilmagan.Shu sababli, ushbu tadqiqot mikroto'lqinli pech yordamida elektr yoyi yordamida xom palma yog'i prekursorlaridan magnit nanokarbonlarni ishlab chiqarish imkoniyatini o'rganishga qaratilgan.Palma yog'ining ko'pligi yangi mahsulotlar va ilovalarda aks ettirilishi kerak.Palma yog'ini qayta ishlashga yangi yondashuv iqtisodiy sektorni rivojlantirishga yordam berishi va palma yog'i ishlab chiqaruvchilari, ayniqsa, kichik fermerlarning palma yog'i plantatsiyalari uchun boshqa daromad manbai bo'lishi mumkin.Ayompe va boshq. tomonidan Afrikalik mayda fermerlar oʻrtasida oʻtkazilgan tadqiqotga koʻra, mayda fermerlar yangi meva klasterlarini oʻzlari qayta ishlasalar va xom palma yogʻini vositachilarga sotishdan koʻra sotsalargina koʻproq pul topishadi, bu qimmat va zerikarli ishdir47.Shu bilan birga, COVID-19 tufayli fabrikalarning yopilishining ko'payishi palma yog'iga asoslangan mahsulotlarga ta'sir qildi.Qizig'i shundaki, ko'pchilik uy xo'jaliklari mikroto'lqinli pechlardan foydalanish imkoniyatiga ega va ushbu tadqiqotda taklif qilingan usulni amalga oshirish mumkin va arzon deb hisoblash mumkinligi sababli, MNC ishlab chiqarish kichik palma yog'i plantatsiyalariga muqobil sifatida qaralishi mumkin.Shu bilan birga, kengroq miqyosda kompaniyalar yirik TNKlarni ishlab chiqarish uchun yirik reaktorlarga sarmoya kiritishlari mumkin.
Ushbu tadqiqot asosan turli muddatlarda dielektrik muhit sifatida zanglamaydigan po'latdan foydalangan holda sintez jarayonini qamrab oladi.Mikroto'lqinli pechlar va nanokarbonlardan foydalangan holda ko'plab umumiy tadqiqotlar 30 minut yoki undan ko'p qabul qilinadigan sintez vaqtini taklif qiladi33,34.Amaliy va amalga oshirish mumkin bo'lgan amaliy g'oyani qo'llab-quvvatlash uchun ushbu tadqiqot o'rtacha sintez vaqtlaridan past bo'lgan MNClarni olishga qaratilgan.Shu bilan birga, tadqiqot laboratoriya miqyosida nazariy isbotlangan va amalga oshirilganligi sababli texnologiyaning 3-darajali tayyorgarligi rasmini chizadi.Keyinchalik, hosil bo'lgan MNClar fizik, kimyoviy va magnit xususiyatlari bilan ajralib turdi.Keyinchalik, hosil bo'lgan MNClarning adsorbsion qobiliyatini namoyish qilish uchun metilen ko'k ishlatilgan.
Xom palma yog'i Apas Balung Mill, Sawit Kinabalu Sdn dan olingan.Bhd., Tawau va sintez uchun uglerod kashshofi sifatida ishlatiladi.Bunday holda, dielektrik vosita sifatida diametri 0,90 mm bo'lgan zanglamaydigan po'lat sim ishlatilgan.Bu ishda katalizator sifatida AQSHning Sigma-Aldrich shahridan olingan ferrosin (sofligi 99%) tanlangan.Metilen ko'k (Bendosen, 100 g) keyinchalik adsorbsion tajribalar uchun ishlatilgan.
Ushbu tadqiqotda maishiy mikroto'lqinli pech (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) mikroto'lqinli reaktorga aylantirildi.Mikroto'lqinli pechning yuqori qismida gazning kirish va chiqishi va termojuft uchun uchta teshik qilingan.Termojuft problari seramika quvurlar bilan izolyatsiya qilingan va baxtsiz hodisalarning oldini olish uchun har bir tajriba uchun bir xil sharoitda joylashtirilgan.Shu bilan birga, namunalar va traxeyani joylashtirish uchun uch teshikli qopqoqli borosilikat shisha reaktor ishlatilgan.Mikroto'lqinli reaktorning sxematik diagrammasi qo'shimcha 1-rasmda ko'rsatilishi mumkin.
Uglerod kashshofi sifatida xom palma yog'i va katalizator sifatida ferrosendan foydalanib, magnit nanokarbonlar sintez qilindi.Ferrosin katalizatorining og'irligi bo'yicha taxminan 5% atala katalizatori usuli bilan tayyorlangan.Ferrotsen 20 ml xom palma yog'i bilan 60 rpm tezligida 30 daqiqa davomida aralashtiriladi.Keyin aralashma alyuminiy oksidi tigelga o'tkazildi va 30 sm uzunlikdagi zanglamaydigan po'lat sim o'ralgan va tigel ichiga vertikal ravishda joylashtirilgan.Alumina tigelni shisha reaktorga joylashtiring va uni yopiq shisha qopqoq bilan mikroto'lqinli pechning ichiga mahkamlang.Kameradan kiruvchi havoni olib tashlash uchun reaksiya boshlanishidan 5 daqiqa oldin azot kameraga puflandi.Mikroto'lqinli pechning quvvati 800 Vt ga oshirildi, chunki bu kamonning yaxshi boshlanishini ta'minlaydigan maksimal mikroto'lqinli quvvatdir.Shuning uchun bu sintetik reaktsiyalar uchun qulay sharoitlar yaratishga yordam berishi mumkin.Shu bilan birga, bu mikroto'lqinli termoyadroviy reaktsiyalar uchun vattlarda keng qo'llaniladigan quvvat diapazonidir48,49.Aralash reaksiya davomida 10, 15 yoki 20 daqiqa davomida isitiladi.Reaktsiya tugagandan so'ng, reaktor va mikroto'lqinli pech tabiiy ravishda xona haroratiga sovutildi.Alumina tigelidagi yakuniy mahsulot spiral simli qora cho'kma edi.
Qora cho'kma to'plangan va etanol, izopropanol (70%) va distillangan suv bilan navbatma-navbat bir necha marta yuvilgan.Yuvish va tozalashdan so'ng, mahsulot kiruvchi aralashmalarni bug'lantirish uchun an'anaviy pechda 80 ° C da bir kechada quritiladi.Keyin mahsulot tavsif uchun yig'ildi.MNC10, MNC15 va MNC20 etiketli namunalar magnit nanokarbonlarni sintez qilish uchun 10 daqiqa, 15 daqiqa va 20 daqiqa davomida ishlatilgan.
100 dan 150 kX gacha kattalashtirishda dala emissiyasini skanerlovchi elektron mikroskop yoki FESEM (Zeiss Auriga modeli) yordamida MNC morfologiyasini kuzating.Shu bilan birga, elementar tarkibi energiya-dispersiv rentgen spektroskopiyasi (EDS) yordamida tahlil qilindi.EMF tahlili 2,8 mm ish masofasida va 1 kV tezlashtiruvchi kuchlanishda amalga oshirildi.Maxsus sirt maydoni va MNC g'ovak qiymatlari Brunauer-Emmett-Teller (BET) usuli bilan o'lchandi, shu jumladan N2 ning 77 K da adsorbsion-desorbsion izotermasi. Tahlil sirt maydoni o'lchagich (MICROMERITIC ASAP 2020) yordamida amalga oshirildi. .
Magnit nanokarbonlarning kristalligi va fazasi l = 0,154 nm da rentgen nurlari chang diffraktsiyasi yoki XRD (Burker D8 Advance) yordamida aniqlangan.Diffraktogrammalar 2th = 5 va 85 ° oralig'ida 2 ° min-1 skanerlash tezligida qayd etilgan.Bundan tashqari, Fourier transform infraqizil spektroskopiyasi (FTIR) yordamida MNClarning kimyoviy tuzilishi o'rganildi.Tahlil skanerlash tezligi 4000 dan 400 sm-1 gacha bo'lgan Perkin Elmer FTIR-Spectrum 400 yordamida amalga oshirildi.Magnit nanokarbonlarning strukturaviy xususiyatlarini o'rganishda Raman spektroskopiyasi 100X ob'ektiv bilan U-RAMAN spektroskopiyasida neodimiy qo'shilgan lazer (532 nm) yordamida amalga oshirildi.
MNClarda temir oksidining magnit bilan to'yinganligini o'lchash uchun vibratsiyali magnitometr yoki VSM (Leyk Shore 7400 seriyali) ishlatilgan.Taxminan 8 kOe magnit maydoni ishlatilgan va 200 ball olingan.
Adsorbsion tajribalarda MNClarning adsorbent sifatidagi imkoniyatlarini o'rganishda metilen ko'k (MB) kationik bo'yoq ishlatilgan.MNC (20 mg) 5-20 mg / L50 oralig'ida standart konsentratsiyali metilen ko'kning 20 ml suvli eritmasiga qo'shildi.Eritmaning pH qiymati tadqiqot davomida neytral pH 7 ga o'rnatildi.Eritma mexanik ravishda 150 rpm va 303,15 K tezlikda aylanadigan chayqatish moslamasida (Lab. Companion: SI-300R) aralashtiriladi.Keyin MNClar magnit yordamida ajratiladi.Adsorbsion tajribadan oldin va keyin MB eritmasining konsentratsiyasini kuzatish uchun ultrabinafsha nurda ko‘rinadigan spektrofotometrdan (Varian Cary 50 UV-Vis Spektrofotometr) foydalaning va maksimal to‘lqin uzunligi 664 nm bo‘lgan metilen ko‘k standart egri chizig‘iga murojaat qiling.Tajriba uch marta takrorlandi va o'rtacha qiymat berildi.Eritmadan MG ning chiqarilishi qe muvozanatida adsorbsiyalangan MC miqdori va % olib tashlash foizi uchun umumiy tenglama yordamida hisoblangan.
Adsorbsiya izotermasi bo'yicha tajribalar, shuningdek, har xil konsentratsiyali (5-20 mg/l) MG eritmalari va 20 mg adsorbentni 293,15 K. mg doimiy haroratda barcha MNClar uchun aralashtirish bilan amalga oshirildi.
Temir va magnit uglerod so'nggi bir necha o'n yilliklarda keng o'rganildi.Ushbu uglerodga asoslangan magnit materiallar, asosan, elektr jihozlari va suvni tozalashda turli xil potentsial texnologik ilovalarga olib keladigan mukammal elektromagnit xususiyatlari tufayli tobora ortib borayotgan e'tiborni tortmoqda.Ushbu tadqiqotda nanokarbonlar mikroto'lqinli razryad yordamida xom palma yog'idagi uglevodorodlarni parchalash orqali sintez qilindi.Sintez turli vaqtlarda, 10 dan 20 minutgacha, prekursor va katalizatorning belgilangan nisbatida (5: 1) metall oqim kollektori (burilgan SS) va qisman inert (azot bilan tozalangan kiruvchi havo) yordamida amalga oshirildi. eksperimentning boshlanishi).Olingan uglerodli konlar Qo'shimcha 2a-rasmda ko'rsatilganidek, qora qattiq kukun shaklida bo'ladi.10 daqiqa, 15 daqiqa va 20 daqiqa sintez vaqtlarida cho'kma uglerod hosildorligi mos ravishda taxminan 5,57%, 8,21% va 11,67% ni tashkil etdi.Ushbu stsenariy shuni ko'rsatadiki, uzoqroq sintez vaqtlari yuqori rentabellikka yordam beradi51 - past rentabellik, ehtimol, qisqa reaktsiya vaqtlari va past katalizator faolligi tufayli.
Shu bilan birga, olingan nanokarbonlar uchun sintez haroratining vaqtga nisbatan syujetini qo'shimcha 2b-rasmda ko'rsatish mumkin.MNC10, MNC15 va MNC20 uchun olingan eng yuqori haroratlar mos ravishda 190,9 ° C, 434,5 ° C va 472 ° C edi.Har bir egri chiziq uchun tik nishabni ko'rish mumkin, bu metall yoyi davomida hosil bo'lgan issiqlik tufayli reaktor ichidagi haroratning doimiy ko'tarilishini ko'rsatadi.Buni mos ravishda MNC10, MNC15 va MNC20 uchun 0-2 min, 0-5 min va 0-8 daqiqalarda ko'rish mumkin.Ma'lum bir nuqtaga yetgandan so'ng, qiyalik eng yuqori haroratgacha harakatlanishda davom etadi va nishab mo''tadil bo'ladi.
MNC namunalarining sirt topografiyasini kuzatish uchun dala emissiyasini skanerlovchi elektron mikroskopiya (FESEM) ishlatilgan.Shaklda ko'rsatilganidek.1, magnit nanokarbonlar sintezning boshqa vaqtida bir oz boshqacha morfologik tuzilishga ega.FESEM MNC10 ning rasmlari shakl.1a,b uglerod sferalarining hosil bo'lishi sirt tarangligi yuqori bo'lganligi sababli chigallashgan va biriktirilgan mikro- va nanosferalardan iborat ekanligini ko'rsatadi.Shu bilan birga, van der Vaals kuchlarining mavjudligi uglerod sharlarining yig'ilishiga olib keladi52.Sintez vaqtining ortishi natijasida kichikroq o'lchamlar va uzoqroq yorilish reaktsiyalari tufayli sharlar soni ko'paydi.Shaklda.1c MNC15 deyarli mukammal sharsimon shaklga ega ekanligini ko'rsatadi.Biroq, agregatlangan sharlar hali ham mezoporlarni hosil qilishi mumkin, ular keyinchalik metilen ko'k adsorbsiyasi uchun yaxshi joylarga aylanishi mumkin.1d-rasmda 15000 marta yuqori kattalashtirishda oʻrtacha oʻlchami 20,38 nm boʻlgan aglomeratsiyalangan koʻproq uglerodli sharlarni koʻrish mumkin.
7000 va 15000 marta kattalashtirishda 10 daqiqa (a, b), 15 min (c, d) va 20 min (e-g) dan keyin sintezlangan nanokarbonlarning FESEM tasvirlari.
Shaklda.1e–g MNC20 magnit uglerod yuzasida kichik sharsimon teshiklarning rivojlanishini tasvirlaydi va magnit faollashtirilgan uglerod morfologiyasini qayta yig'adi53.Turli diametr va kenglikdagi teshiklar magnit uglerod yuzasida tasodifiy joylashgan.Shuning uchun, bu MNC20 nima uchun BET tahlilida ko'rsatilgandek kattaroq sirt maydoni va gözenek hajmini ko'rsatganini tushuntirishi mumkin, chunki uning yuzasida boshqa sintetik vaqtlarga qaraganda ko'proq gözenekler hosil bo'lgan.15000 marta yuqori kattalashtirishda olingan mikrografiyalar 1g-rasmda ko'rsatilganidek, bir hil bo'lmagan zarracha o'lchamlari va tartibsiz shakllarni ko'rsatdi.O'sish vaqti 20 minutgacha oshirilganda, ko'proq aglomeratsiyalangan sharlar hosil bo'ldi.
Qizig'i shundaki, xuddi shu hududda o'ralgan uglerod parchalari ham topilgan.Sharlarning diametri 5,18 dan 96,36 nm gacha o'zgargan.Ushbu shakllanish yuqori harorat va mikroto'lqinlar tomonidan osonlashtiriladigan differentsial yadrolanishning paydo bo'lishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.Tayyorlangan MNClarning hisoblangan shar hajmi MNC10 uchun o'rtacha 20,38 nm, MNC15 uchun 24,80 nm va MNC20 uchun 31,04 nm ni tashkil etdi.Sferalarning o'lchamdagi taqsimoti qo'shimcha rasmda ko'rsatilgan.3.
Qo'shimcha 4-rasmda mos ravishda MNC10, MNC15 va MNC20 ning EDS spektrlari va elementar tarkibi xulosalari ko'rsatilgan.Spektrlarga ko'ra, har bir nanokarbonda turli xil miqdordagi C, O va Fe borligi qayd etildi.Bu qo'shimcha sintez vaqtida sodir bo'ladigan turli oksidlanish va yorilish reaktsiyalari bilan bog'liq.Katta miqdordagi C uglerod kashshofi, xom palma yog'idan keladi, deb ishoniladi.Shu bilan birga, O ning past foizi sintez paytida oksidlanish jarayoni bilan bog'liq.Shu bilan birga, Fe ferrotsen parchalanishidan keyin nanokarbon yuzasida to'plangan temir oksidi bilan bog'liq.Bundan tashqari, qo'shimcha shakl 5a-c MNC10, MNC15 va MNC20 elementlarining xaritasini ko'rsatadi.Fundamental xaritalash asosida Fe ning MNC yuzasida yaxshi taqsimlanganligi kuzatildi.
Azotning adsorbsion-desorbsion tahlili materialning adsorbsion mexanizmi va g'ovak tuzilishi haqida ma'lumot beradi.MNC BET sirtining N2 adsorbsion izotermlari va grafiklari 8-rasmda keltirilgan.2. FESEM tasvirlariga asoslanib, adsorbsiya harakati agregatsiya tufayli mikroporoz va mezoporoz tuzilmalarning kombinatsiyasini ko'rsatishi kutilmoqda.Biroq, 2-rasmdagi grafik adsorbent IUPAC55 ning IV tipdagi izotermasi va H2 tipidagi histerezis halqasiga o'xshashligini ko'rsatadi.Ushbu turdagi izoterm ko'pincha mezoporli materiallarnikiga o'xshaydi.Mezoporlarning adsorbsion harakati odatda adsorbsion-adsorbsion reaksiyalarning kondensatsiyalangan modda molekulalari bilan o'zaro ta'siri bilan belgilanadi.S-shaklidagi yoki S-shaklidagi adsorbsion izotermlar, odatda, bir qatlamli ko'p qatlamli adsorbsiya natijasida yuzaga keladi, bunda gazning quyma suyuqlikning to'yingan bosimidan past bosimlarda g'ovaklarda suyuq fazaga kondensatsiyalanishi, g'ovak kondensatsiyasi 56 deb nomlanadi. Teshiklardagi kapillyar kondensatsiya 0,50 dan yuqori nisbiy bosimlarda (p/po) sodir bo'ladi.Shu bilan birga, murakkab gözenek tuzilishi H2 tipidagi histerezisni ko'rsatadi, bu teshiklarning tor diapazonida teshiklarning tiqilib qolishi yoki oqishi bilan bog'liq.
BET sinovlaridan olingan sirtning fizik parametrlari 1-jadvalda ko'rsatilgan. BET sirt maydoni va umumiy gözenek hajmi sintez vaqtining oshishi bilan sezilarli darajada oshdi.MNC10, MNC15 va MNC20 ning o'rtacha g'ovak o'lchamlari mos ravishda 7,2779 nm, 7,6275 nm va 7,8223 nm ni tashkil qiladi.IUPAC tavsiyalariga ko'ra, bu oraliq gözenekler mezoporoz materiallar sifatida tasniflanishi mumkin.Mezoporoz struktura metilen ko'kni MNC57 tomonidan oson o'tkazuvchan va so'rilishi mumkin qiladi.Maksimal sintez vaqti (MNC20) eng yuqori sirt maydonini ko'rsatdi, undan keyin MNC15 va MNC10.Yuqori BET sirt maydoni adsorbsiya ish faoliyatini yaxshilashi mumkin, chunki ko'proq sirt faol moddalar mavjud.
Sintezlangan MNKlarning rentgen nurlanishining diffraksiya naqshlari 3-rasmda keltirilgan.Yuqori haroratda ferrosin ham yorilib, temir oksidi hosil qiladi.Shaklda.3a MNC10 ning XRD naqshini ko'rsatadi.U ɣ-Fe2O3 (JCPDS #39-1346) ga tayinlangan 2th, 43,0 ° va 62,32 ° da ikkita cho'qqini ko'rsatadi.Shu bilan birga, Fe3O4 2th: 35,27 ° da kuchlanish cho'qqisiga ega.Boshqa tomondan, 3b-rasmdagi MHC15 diffraktsiya naqshida yangi cho'qqilarni ko'rsatadi, ular katta ehtimollik bilan harorat va sintez vaqtining oshishi bilan bog'liq.2th: 26,202 ° cho'qqisi kamroq intensiv bo'lsa-da, diffraktsiya naqshi grafit JCPDS fayliga (JCPDS #75-1621) mos keladi, bu nanokarbonda grafit kristallari mavjudligini ko'rsatadi.Bu cho'qqi MNC10 da yo'q, ehtimol sintez paytida kamon harorati tufayli.2th da uchta cho'qqi bor: 30,082 °, 35,502 °, 57,422 ° Fe3O4 ga tegishli.Shuningdek, u 2th da ɣ-Fe2O3 mavjudligini ko'rsatadigan ikkita tepalikni ko'rsatadi: 43,102 ° va 62,632 °.3c-rasmda ko'rsatilganidek, 20 daqiqa davomida sintez qilingan MNC (MNC20) uchun MNK15 da shunga o'xshash diffraktsiya naqshini kuzatish mumkin.26,382 ° da grafik cho'qqi MNC20 ham ko'rish mumkin.2th da ko'rsatilgan uchta o'tkir tepalik: 30,102 °, 35,612 °, 57,402 ° Fe3O4 uchun.Bundan tashqari, e-Fe2O3 ning mavjudligi 2th da ko'rsatilgan: 42,972 ° va 62,61.Olingan MNKlarda temir oksidi birikmalarining mavjudligi kelajakda metilen ko'kni adsorbsiyalash qobiliyatiga ijobiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
MNC va CPO namunalaridagi kimyoviy bog'lanish xususiyatlari qo'shimcha 6-rasmdagi FTIR aks ettirish spektrlaridan aniqlangan. Dastlab, xom palma yog'ining oltita muhim cho'qqisi 1-jadvalda tavsiflanganidek to'rt xil kimyoviy komponentni ifodalagan. CPOda aniqlangan asosiy cho'qqilar 2913,81 sm-1, 2840 sm-1 va 1463,34 sm-1 bo'lib, ular alkanlar va boshqa alifatik CH2 yoki CH3 guruhlarining CH cho'zilish tebranishlarini bildiradi.Aniqlangan cho'qqi o'rmonchilar 1740,85 sm-1 va 1160,83 sm-1.1740,85 sm-1 dagi cho'qqisi triglitseridlar funktsional guruhining ester karbonillari tomonidan kengaytirilgan C = O aloqasidir.Shu bilan birga, 1160,83 sm-1 da cho'qqisi kengaytirilgan CO58,59 ester guruhining izidir.Shu bilan birga, 813,54 sm-1 cho'qqisi alkan guruhining izidir.
Shu sababli, xom palma yog'idagi ba'zi so'rilish cho'qqilari sintez vaqtining oshishi bilan yo'qoldi.MNC10 da 2913,81 sm-1 va 2840 sm-1 cho'qqilari hali ham kuzatilishi mumkin, ammo MNC15 va MNC20 da cho'qqilar oksidlanish tufayli yo'qolib ketishga moyilligi qiziq.Shu bilan birga, magnit nanokarbonlarning FTIR tahlili MNC10-20 ning besh xil funktsional guruhini ifodalovchi yangi hosil bo'lgan yutilish cho'qqilarini aniqladi.Ushbu cho'qqilar qo'shimcha 1-jadvalda ham keltirilgan. 2325,91 sm-1 cho'qqisi CH360 alifatik guruhining assimetrik CH cho'zilishi hisoblanadi.1463,34-1443,47 sm-1 cho'qqisi palma yog'i kabi alifatik guruhlarning CH2 va CH egilishini ko'rsatadi, ammo cho'qqi vaqt o'tishi bilan pasayishni boshlaydi.813,54-875,35 sm-1 da cho'qqisi aromatik CH-alkan guruhining izidir.
Shu bilan birga, 2101,74 sm-1 va 1589,18 sm-1 cho'qqilari mos ravishda C=C alkin va aromatik halqalarni hosil qiluvchi CC 61 bog'larini ifodalaydi.1695,15 sm-1 da kichik cho'qqi karbonil guruhidan erkin yog' kislotasining C=O bog'lanishini ko'rsatadi.Sintez paytida CPO karbonil va ferrosindan olinadi.539,04 dan 588,48 sm-1 gacha bo'lgan yangi hosil bo'lgan cho'qqilar ferrotsenning Fe-O tebranish bog'lanishiga tegishli.Qo'shimcha 4-rasmda ko'rsatilgan cho'qqilarga asoslanib, sintez vaqti magnit nanokarbonlarda bir nechta cho'qqilarni va qayta bog'lanishni kamaytirishi mumkinligini ko'rish mumkin.
To'lqin uzunligi 514 nm bo'lgan hodisa lazer yordamida sintezning turli vaqtlarida olingan magnit nanokarbonlarning Raman tarqalishining spektroskopik tahlili 4-rasmda ko'rsatilgan. MNC10, MNC15 va MNC20 ning barcha spektrlari odatda past sp3 uglerod bilan bog'langan ikkita qizg'in diapazondan iborat. uglerod turlarining tebranish rejimlarida nuqsonlar bo'lgan nanografit kristalitlarida topilgan sp262.1333–1354 sm–1 mintaqada joylashgan birinchi cho'qqi ideal grafit uchun noqulay bo'lgan D bandini ifodalaydi va strukturaning buzilishi va boshqa aralashmalarga mos keladi63,64.1537–1595 sm-1 atrofidagi ikkinchi eng muhim cho'qqi tekislikdagi bog'lanish cho'zilishi yoki kristalli va tartibli grafit shakllaridan kelib chiqadi.Biroq, cho'qqi grafit G bandiga nisbatan taxminan 10 sm-1 ga siljidi, bu MNClarda past varaqni yig'ish tartibi va nuqsonli tuzilishga ega ekanligini ko'rsatadi.D va G diapazonlarining nisbiy intensivligi (ID/IG) kristallitlar va grafit namunalarining tozaligini baholash uchun ishlatiladi.Raman spektroskopik tahliliga ko'ra, barcha MNClar 0,98-0,99 oralig'ida ID / IG qiymatlariga ega edi, bu Sp3 gibridizatsiyasi tufayli strukturaviy nuqsonlarni ko'rsatadi.Bu holat XPA spektrlarida kamroq intensiv 2th cho'qqilari mavjudligini tushuntirishi mumkin: JCPDS faylida grafit cho'qqisiga tayinlangan 4-rasmda ko'rsatilganidek, MNK15 uchun 26,20 ° va MNK20 uchun 26,28 °.Ushbu ishda olingan ID / IG MNC nisbatlari boshqa magnit nanokarbonlar oralig'ida, masalan, gidrotermal usul uchun 0,85-1,03 va pirolitik usul uchun 0,78-0,9665,66.Shuning uchun bu nisbat hozirgi sintetik usuldan keng foydalanish mumkinligini ko'rsatadi.
MNClarning magnit xarakteristikalari tebranish magnitometri yordamida tahlil qilindi.Olingan histerezis 5-rasmda ko'rsatilgan.Qoidaga ko'ra, MNClar sintez jarayonida o'zlarining magnitlanishini ferrotsendan oladi.Ushbu qo'shimcha magnit xususiyatlar kelajakda nanokarbonlarning adsorbsion qobiliyatini oshirishi mumkin.5-rasmda ko'rsatilganidek, namunalar superparamagnit materiallar sifatida aniqlanishi mumkin.Wahajuddin & Arora67 ga ko'ra, superparamagnit holat tashqi magnit maydon qo'llanilganda namunaning to'yingan magnitlanishiga (MS) magnitlanganligidir.Keyinchalik qoldiq magnit o'zaro ta'sirlar endi namunalarda ko'rinmaydi67.Shunisi e'tiborga loyiqki, to'yingan magnitlanish sintez vaqti bilan ortadi.Qizig'i shundaki, MNC15 eng yuqori magnit to'yinganlikka ega, chunki kuchli magnit hosil bo'lishi (magnitlanish) tashqi magnit mavjudligida optimal sintez vaqti tufayli yuzaga kelishi mumkin.Bu Fe3O4 mavjudligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin, u ɣ-Fe2O kabi boshqa temir oksidlari bilan solishtirganda yaxshiroq magnit xususiyatlarga ega.MNC larning massa birligiga to'yinganlikning adsorbsion momentining tartibi MNC15>MNC10>MNC20.Olingan magnit parametrlar jadvalda keltirilgan.2.
Magnit ajratishda an'anaviy magnitlardan foydalanganda magnit to'yinganlikning minimal qiymati taxminan 16,3 emu g-1 ni tashkil qiladi.MNClarning suv muhitida bo'yoqlar kabi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash qobiliyati va MNClarni olib tashlashning qulayligi olingan nanokarbonlar uchun qo'shimcha omillarga aylandi.Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, LSM ning magnit to'yinganligi yuqori deb hisoblanadi.Shunday qilib, barcha namunalar magnit ajratish jarayoni uchun etarli bo'lgan magnit to'yinganlik qiymatlariga erishdi.
Yaqinda metall chiziqlar yoki simlar mikroto'lqinli termoyadroviy jarayonlarda katalizatorlar yoki dielektriklar sifatida e'tiborni tortdi.Metalllarning mikroto'lqinli reaktsiyalari reaktor ichida yuqori harorat yoki reaktsiyalarni keltirib chiqaradi.Ushbu tadqiqotning ta'kidlashicha, uchi va konditsioner (o'ralgan) zanglamaydigan po'lat sim mikroto'lqinli pechni tushirish va metallni isitishni osonlashtiradi.Zanglamaydigan po'latdan uchida aniq pürüzlülük mavjud, bu sirt zaryadining zichligi va tashqi elektr maydonining yuqori qiymatlariga olib keladi.Zaryad yetarli kinetik energiyaga ega bo'lganda, zaryadlangan zarralar zanglamaydigan po'latdan sakrab chiqib, atrof-muhitning ionlanishiga olib keladi, razryad yoki uchqun hosil qiladi 68 .Metall oqim yuqori haroratli issiq nuqtalar bilan birga bo'lgan eritmaning yorilishi reaktsiyalariga katta hissa qo'shadi.Qo'shimcha 2b-rasmdagi harorat xaritasiga ko'ra, harorat tez ko'tariladi, bu kuchli tushirish hodisasiga qo'shimcha ravishda yuqori haroratli issiq nuqtalarning mavjudligini ko'rsatadi.
Bunday holda, issiqlik effekti kuzatiladi, chunki zaif bog'langan elektronlar harakatlanishi va sirtda va uchida to'planishi mumkin69.Zanglamaydigan po'latdan o'ralganida, eritmadagi metallning katta sirt maydoni material yuzasida girdab oqimlarini qo'zg'atishga yordam beradi va isitish effektini saqlaydi.Bu holat CPO va ferrotsen va ferrotsenning uzun uglerod zanjirlarini samarali ravishda ajratishga yordam beradi.Qo'shimcha 2b-rasmda ko'rsatilganidek, doimiy harorat darajasi eritmada bir xil isitish effekti mavjudligini ko'rsatadi.
MNCni shakllantirish uchun taklif qilingan mexanizm qo'shimcha 7-rasmda ko'rsatilgan. CPO va ferrotsenning uzun uglerod zanjirlari yuqori haroratda yorilib keta boshlaydi.Yog 'bo'lingan uglevodorodlarni hosil qilish uchun parchalanadi, ular FESEM MNC1070 tasvirida globullar deb nomlanuvchi uglerod prekursorlariga aylanadi.Atrof-muhitning energiyasi va atmosfera sharoitida 71 bosimi tufayli.Shu bilan birga, ferrotsen ham yorilib, Fe ga yotqizilgan uglerod atomlaridan katalizator hosil qiladi.Keyin tez yadrolanish sodir bo'ladi va uglerod yadrosi yadroning tepasida amorf va grafitli uglerod qatlamini hosil qilish uchun oksidlanadi.Vaqt o'tishi bilan sharning o'lchami yanada aniq va bir xil bo'ladi.Shu bilan birga, mavjud van der Vaals kuchlari ham sharlarning aglomeratsiyasiga olib keladi52.Fe ionlarini Fe3O4 va ɣ-Fe2O3 ga qaytarish jarayonida (rentgen fazali tahliliga ko'ra) nanokarbonlar yuzasida turli turdagi temir oksidlari hosil bo'ladi, bu esa magnit nanokarbonlarning hosil bo'lishiga olib keladi.EDS xaritasi 5a-c qo'shimcha rasmlarda ko'rsatilganidek, Fe atomlari MNC yuzasida kuchli taqsimlanganligini ko'rsatdi.
Farqi shundaki, 20 daqiqalik sintez vaqtida uglerod agregatsiyasi sodir bo'ladi.U MNClar yuzasida kattaroq teshiklarni hosil qiladi, bu esa MNClarni faollashtirilgan uglerod sifatida ko'rib chiqish mumkinligini ko'rsatadi, 1e-g-rasmdagi FESEM tasvirlarida ko'rsatilgan.Teshik o'lchamlaridagi bu farq ferrotsendan temir oksidining hissasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.Shu bilan birga, erishilgan yuqori harorat tufayli deformatsiyalangan tarozilar mavjud.Magnit nanokarbonlar turli sintez vaqtlarida turli morfologiyalarni namoyon qiladi.Nanokarbonlar qisqaroq sintez vaqtlari bilan sharsimon shakllarni hosil qilish ehtimoli ko'proq.Shu bilan birga, gözenekler va tarozilarga erishish mumkin, garchi sintez vaqtidagi farq faqat 5 minut ichida bo'lsa.
Magnit nanokarbonlar suv muhitidan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashi mumkin.Foydalanishdan keyin ularni osongina olib tashlash qobiliyati bu ishda olingan nanokarbonlarni adsorbent sifatida ishlatish uchun qo'shimcha omil hisoblanadi.Magnit nanokarbonlarning adsorbsion xususiyatlarini o'rganishda biz MNClarning metilen ko'k (MB) eritmalarini 30 ° C da pH sozlamalarisiz rangsizlantirish qobiliyatini tekshirdik.Bir qator tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, 25-40 ° C harorat oralig'ida uglerod absorbentlarining ishlashi MCni olib tashlashni aniqlashda muhim rol o'ynamaydi.Haddan tashqari pH qiymatlari muhim rol o'ynasa ham, sirt funktsional guruhlarida zaryadlar paydo bo'lishi mumkin, bu adsorbat-adsorbent o'zaro ta'sirining buzilishiga olib keladi va adsorbsiyaga ta'sir qiladi.Shuning uchun, ushbu holatlar va oqava suvlarni odatdagi tozalash zaruriyatini hisobga olgan holda, ushbu tadqiqotda yuqoridagi shartlar tanlangan.
Bu ishda 20 mg MNC ni har xil standart dastlabki konsentratsiyali (5-20 ppm) 20 ml suvli metilen ko'k eritmasiga belgilangan kontakt vaqtida qo'shish orqali partiyali adsorbsion tajriba o'tkazildi60.Qo'shimcha 8-rasmda MNC10, MNC15 va MNC20 bilan ishlov berishdan oldin va keyin metilen ko'k eritmalarining turli konsentratsiyalari (5-20 ppm) holati ko'rsatilgan.Turli MNClardan foydalanganda MB echimlarining rang darajasi kamaydi.Qizig'i shundaki, MNC20 5 ppm konsentratsiyasida MB eritmalarini osongina rangsizlantirishi aniqlandi.Shu bilan birga, MNC20 boshqa MNClarga nisbatan MB yechimining rang darajasini pasaytirdi.MNC10-20 ning UV ko'rinadigan spektri qo'shimcha 9-rasmda ko'rsatilgan. Shu bilan birga, olib tashlash tezligi va adsorbsiya ma'lumotlari mos ravishda 9. 6-rasmda va 3-jadvalda ko'rsatilgan.
Kuchli metilen ko'k cho'qqilarini 664 nm va 600 nm da topish mumkin.Qoida tariqasida, MG eritmasining dastlabki konsentratsiyasining pasayishi bilan cho'qqining intensivligi asta-sekin kamayadi.Qo'shimcha 9a-rasmda MNC10 bilan ishlov berilgandan so'ng turli konsentratsiyali MB eritmalarining UV nurida ko'rinadigan spektrlari ko'rsatilgan, bu esa cho'qqilarning intensivligini biroz o'zgartirgan.Boshqa tomondan, MNC15 va MNC20 bilan ishlov berilgandan so'ng MB eritmalarining yutilish cho'qqilari mos ravishda 9b va c qo'shimcha rasmlarda ko'rsatilganidek, sezilarli darajada kamaydi.Bu o'zgarishlar MG eritmasi konsentratsiyasining pasayishi bilan aniq ko'rinadi.Biroq, uchta magnit uglerod tomonidan erishilgan spektral o'zgarishlar metilen ko'k bo'yoqni olib tashlash uchun etarli edi.
3-jadval asosida adsorbsiyalangan MC miqdori va adsorbsiyalangan MC ning foizi bo'yicha natijalar 3-rasmda ko'rsatilgan. 6. MG ning adsorbsiyasi barcha MNClar uchun yuqori boshlang'ich konsentratsiyalardan foydalanish bilan ortdi.Ayni paytda, adsorbsiya ulushi yoki MBni olib tashlash darajasi (MBR) boshlang'ich kontsentratsiyasi oshganida qarama-qarshi tendentsiyani ko'rsatdi.Pastroq boshlang'ich MC kontsentratsiyasida adsorbent yuzasida band bo'lmagan faol joylar qoldi.Bo'yoq konsentratsiyasining oshishi bilan bo'yoq molekulalarining adsorbsiyasi uchun mavjud bo'lmagan faol joylar soni kamayadi.Boshqalar esa bunday sharoitda biosorbsiyaning faol joylarining toʻyinganligiga erishiladi72 degan xulosaga kelishdi.
Afsuski, MNC10 uchun MBR 10 ppm MB eritmasidan keyin oshdi va kamaydi.Bunda MG ning juda kichik qismigina adsorbsiyalanadi.Bu 10 ppm MNC10 adsorbsiyasi uchun optimal konsentratsiya ekanligini ko'rsatadi.Ushbu ishda o'rganilgan barcha MNClar uchun adsorbsion quvvatlarning tartibi quyidagicha edi: MNC20 > MNC15 > MNC10, o'rtacha qiymatlar 10,36 mg / g, 6,85 mg / g va 0,71 mg / g, MG stavkalarining o'rtacha olib tashlanishi. 87, 79%, 62,26% va 5,75% ni tashkil etdi.Shunday qilib, MNC20 sintez qilingan magnit nanokarbonlar orasida adsorbsion sig'im va UV-ko'rinadigan spektrni hisobga olgan holda eng yaxshi adsorbsion xususiyatlarni namoyish etdi.Adsorbsiya qobiliyati MWCNT magnit kompozit (11,86 mg / g) va halloysit nanotube-magnit Fe3O4 nanopartikullari (18,44 mg / g) kabi boshqa magnit nanokarbonlarga nisbatan pastroq bo'lsa-da, bu tadqiqot stimulyatordan qo'shimcha foydalanishni talab qilmaydi.Kimyoviy moddalar katalizator vazifasini bajaradi.toza va mumkin bo'lgan sintetik usullarni ta'minlash73,74.
MNClarning SBET qiymatlaridan ko'rinib turibdiki, yuqori o'ziga xos sirt MB eritmasining adsorbsiyasi uchun faolroq joylarni ta'minlaydi.Bu sintetik nanokarbonlarning asosiy xususiyatlaridan biriga aylanib bormoqda.Shu bilan birga, MNKlarning kichik o'lchamlari tufayli sintez vaqti qisqa va maqbul bo'lib, bu istiqbolli adsorbentlarning asosiy sifatlariga mos keladi75.An'anaviy tabiiy adsorbentlarga nisbatan sintez qilingan MNClar magnit bilan to'yingan bo'lib, tashqi magnit maydon ta'sirida eritmadan osongina chiqariladi76.Shunday qilib, butun davolash jarayoni uchun zarur bo'lgan vaqt kamayadi.
Adsorbsion izotermlar adsorbsiya jarayonini tushunish va keyin muvozanatga erishilganda suyuq va qattiq fazalar orasidagi adsorbat bo'linishlarini ko'rsatish uchun juda muhimdir.Langmyur va Freundlix tenglamalari standart izoterm tenglamalari sifatida ishlatiladi, ular 7-rasmda ko'rsatilganidek, adsorbsiya mexanizmini tushuntiradi.Langmyur modeli qudug'i adsorbentning tashqi yuzasida bitta adsorbat qatlamining hosil bo'lishini ko'rsatadi.Izotermlar eng yaxshi bir jinsli adsorbsion yuzalar sifatida tavsiflanadi.Shu bilan birga, Freundlix izotermasi adsorbatni bir jinsli bo'lmagan sirtga bosishda bir nechta adsorbent hududlarning ishtirokini va adsorbsiya energiyasini eng yaxshi ifodalaydi.
MNC10, MNC15 va MNC20 uchun Langmuir izotermasi (a–c) va Freundlix izotermasi (d–f) uchun model izotermasi.
Erigan moddalarning past konsentratsiyasida adsorbsion izotermlar odatda chiziqli bo'ladi77.Langmuir izotermasi modelining chiziqli tasvirini tenglamada ifodalash mumkin.1 Adsorbsiya parametrlarini aniqlang.
KL (l/mg) - MB ning MNCga bog'lanish yaqinligini ifodalovchi Langmuir konstantasi.Shu bilan birga, qmax maksimal adsorbsion sig'im (mg/g), qe - MC ning adsorbsiyalangan konsentratsiyasi (mg/g), Ce - MC eritmasining muvozanat konsentratsiyasi.Freundlix izotermasi modelining chiziqli ifodasini quyidagicha tasvirlash mumkin:
Xabar vaqti: 2023 yil 16-fevral