Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com.Tá tú ag baint úsáide as leagan brabhsálaí a bhfuil tacaíocht CSS teoranta aige.Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó Mód Comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer).Ina theannta sin, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, taispeánann muid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
Taispeánann sé timpeallán de thrí shleamhnán ag an am céanna.Bain úsáid as na cnaipí Roimhe agus Ar Aghaidh chun bogadh trí thrí shleamhnán ag an am, nó bain úsáid as na cnaipí sleamhnáin ag an deireadh chun bogadh trí thrí shleamhnán ag an am.
Is ábhar conspóideach é miotail a astaíonn radaíocht micreathonn mar go n-adhann miotail go héasca.Ach is é an rud atá suimiúil ná gur aimsigh na taighdeoirí go dtugann an feiniméan urscaoilte stua bealach geallta do shintéis na nana-ábhar trí mhóilíní scoilte.Tá modh sintéiseach aon-chéim fós inacmhainne á fhorbairt ag an staidéar seo a chomhcheanglaíonn téamh micreathonn agus stua leictreach chun amhola pailme a thiontú ina nana-charbón maighnéadach (MNC), ar féidir a mheas mar rogha nua le haghaidh táirgeadh ola phailme.Is éard atá i gceist leis ná meán a shintéisiú le sreang cruach dhosmálta a fhoirceannadh go buan (meán tréleictreach) agus ferrocene (chatalaíoch) faoi choinníollacha atá neamhdhíobhálach go páirteach.Tá an modh seo léirithe go rathúil le haghaidh téimh sa raon teochta ó 190.9 go 472.0 ° C le hamanna sintéise éagsúla (10-20 min).Léirigh MNCanna úrullmhaithe sféir le meánmhéid 20.38–31.04 nm, struchtúr mesoporous (SBET: 14.83–151.95 m2/g) agus cion ard de charbón fosaithe (52.79–71.24 wt.%), chomh maith le D agus G. bandaí (ID/g) 0.98–0.99.Léiríonn bunú beanna nua sa speictream FTIR (522.29–588.48 cm–1) i bhfabhar láithreacht comhdhúile FeO i fearóicéin.Léiríonn maighnéadaiméadair sáithiúchán ard maighnéadaithe (22.32–26.84 ae/g) in ábhair fhearromagnetic.Léiríodh úsáid MNCanna i gcóireáil fuíolluisce trí mheasúnú a dhéanamh ar a gcumas asaithe trí úsáid a bhaint as tástáil asaithe gorm meitiléine (MB) ag tiúchan éagsúla ó 5 go 20 ppm.Léirigh MNCanna a fuarthas ag an am sintéise (20 min) an éifeachtacht asaithe is airde (10.36 mg/g) i gcomparáid le cinn eile, agus b'ionann an ráta a bhaint lí MB agus 87.79%.Mar sin, níl luachanna Langmuir dóchasach i gcomparáid le luachanna Freundlich, le R2 thart ar 0.80, 0.98 agus 0.99 do MNCanna sintéiseithe ag 10 min (MNC10), 15 min (MNC15) agus 20 min (MNC20) faoi seach.Dá bhrí sin, tá an córas asaithe i stát ilchineálach.Mar sin, cuireann stua micreathonn modh geallta chun CPO a thiontú go MNC, ar féidir leis ruaimeanna díobhálacha a bhaint.
Is féidir le radaíocht mhicreathonnta na codanna is doimhne d'ábhair a théamh trí idirghníomhú móilíneach réimsí leictreamaighnéadacha.Tá an freagra micreathonn seo uathúil sa mhéid is go gcuireann sé freagra teirmeach tapa agus aonfhoirmeach chun cinn.Mar sin, is féidir an próiseas teasa a bhrostú agus imoibrithe ceimiceacha a fheabhsú2.Ag an am céanna, mar gheall ar an am imoibrithe níos giorra, is féidir leis an imoibriú micreathonn ar deireadh thiar táirgí ard-íonachta agus ard-toraidh3,4 a tháirgeadh.Mar gheall ar a n-airíonna iontacha, éascaíonn radaíocht MICREATHONNACH sintéisí micreathonn suimiúla a úsáidtear i go leor staidéir, lena n-áirítear imoibrithe ceimiceacha agus sintéis nana-ábhar5,6.Le linn an phróisis téimh, tá ról cinntitheach ag airíonna tréleictreach an ghlacadóra taobh istigh den mheán, ós rud é go gcruthaíonn sé láthair te sa mheán, rud a fhágann go gcruthófar nanacarbóin le moirfeolaíochtaí agus airíonna éagsúla.Staidéar le Omoriyekomwan et al.Nana-náithíní carbóin log a tháirgeadh ó eithne phailme ag baint úsáide as carbón gníomhachtaithe agus nítrigin8.Ina theannta sin, chinn Fu agus Hamid úsáid a bhaint as catalaíoch chun carbón gníomhachtaithe snáithín pailme ola a tháirgeadh in oigheann micreathonn 350 W9.Dá bhrí sin, is féidir cur chuige comhchosúil a úsáid chun amhola pailme a thiontú go MNCanna trí scavengers oiriúnacha a thabhairt isteach.
Tá feiniméan suimiúil tugtha faoi deara idir radaíocht micreathonn agus miotail a bhfuil imill ghéar, poncanna nó neamhrialtachtaí fomhicreascópacha acu10.Beidh tionchar ag stua nó spréach leictreach (dá ngairtear scairdeadh stua go coitianta)11,12 ar láithreacht an dá réad seo.Cuirfidh an stua chun cinn cruthú spotaí te níos áitiúla agus beidh tionchar aige ar an imoibriú, rud a fheabhsóidh comhdhéanamh ceimiceach an chomhshaoil13.Tá staidéir éagsúla tarraingthe ag an bhfeiniméan spéisiúil seo ar nós baint ábhar salaithe14,15, scoilteadh tarra bithmhaise16, pirealú le cúnamh micreathonn17,18 agus sintéis ábhar19,20,21.
Le déanaí, tá aird tarraingthe ag nanacarbóin mar nanafeadáin charbóin, nana-sféar carbóin, agus ocsaíd graphene laghdaithe modhnaithe mar gheall ar a n-airíonna.Tá poitéinseal mór ag na nanacarbóin seo le haghaidh feidhmeanna ó ghiniúint cumhachta go íonú uisce nó dí-éilliú23.Ina theannta sin, tá gá le hairíonna carbóin den scoth, ach ag an am céanna, tá gá le hairíonna maighnéadacha maith.Tá sé seo an-úsáideach le haghaidh feidhmeanna ilfheidhmeacha lena n-áirítear asaithe ard iain miotail agus ruaimeanna i gcóireáil fuíolluisce, modhnóirí maighnéadacha i mbithbhreoslaí agus fiú ionsúirí micreathonn ardéifeachtúlachta24,25,26,27,28.Ag an am céanna, tá buntáiste eile ag na carbóin seo, lena n-áirítear méadú ar achar dromchla láithreán gníomhach an tsampla.
Le blianta beaga anuas, tá méadú tagtha ar thaighde ar ábhair mhaighnéadacha nanacharbóin.Go hiondúil, is ábhair ilfheidhmeacha iad na nanacarbóin mhaighnéadacha seo ina bhfuil ábhair mhaighnéadacha nana-mhéadaithe a d’fhéadfadh a bheith ina gcúis le catalaíoch seachtracha imoibriú, amhail réimsí maighnéadacha leictreastatacha seachtracha nó ailtéarnacha29.Mar gheall ar a n-airíonna maighnéadacha, is féidir nanacarbóin mhaighnéadacha a chomhcheangal le raon leathan de chomhábhair ghníomhacha agus struchtúir chasta le haghaidh díluailithe30.Idir an dá linn, léiríonn nanacarbóin mhaighnéadacha (MNCanna) éifeachtacht den scoth maidir le truailleáin ó thuaslagáin uiscí a ionsú.Ina theannta sin, féadfaidh an t-achar dromchla ard sonrach agus na pores a fhoirmítear i MNCanna an acmhainn asaithe a mhéadú31.Is féidir le deighilteoirí maighnéadacha MNCanna a scaradh ó réitigh an-imoibríocha, rud a fhágann gur sorbent inmharthana agus inláimhsithe iad32.
Tá sé léirithe ag roinnt taighdeoirí gur féidir nanacarbóin ardchaighdeáin a tháirgeadh trí úsáid a bhaint as amhola phailme33,34.Meastar go bhfuil ola phailme, ar a dtugtar Elais Guneensis go heolaíoch, ar cheann de na blátholaí inite tábhachtacha le táirgeadh thart ar 76.55 milliún tonna i 202135. Tá cóimheas cothromaithe d'aigéid sailleacha neamhsháithithe (EFAanna) agus aigéid shailleacha sáithithe ag amhola pailme nó CPO. (Údarás Airgeadaíochta Shingeapór).Is tríghlicrídí an chuid is mó de na hidreacarbóin in CPO, glicríd atá comhdhéanta de thrí chomhpháirt aicéatáite tríghlicríde agus comhpháirt gliocról amháin36.Is féidir na hidreacarbóin seo a ghinearálú de bharr a n-ollmhéid carbóin, rud a fhágann gur réamhtheachtaithe glasa féideartha iad do tháirgeadh nanacharbóin37.De réir na litríochta, is gnách go ndéantar CNT37,38,39,40, nanaspheres carbóin33,41 agus graphene34,42,43 a shintéisiú ag baint úsáide as amhola pailme nó ola inite.Tá acmhainneacht mhór ag na nanacarbóin seo in iarratais ó ghiniúint cumhachta go íonú uisce nó dí-éilliú.
Tá sintéis theirmeach cosúil le CVD38 nó pirealú33 tar éis éirí mar mhodh fabhrach chun ola phailme a dhianscaoileadh.Ar an drochuair, méadaíonn na teochtaí arda sa phróiseas an costas táirgthe.Teastaíonn nósanna imeachta fada, tedious agus modhanna glanta chun an t-ábhar roghnaithe a tháirgeadh 44.Mar sin féin, ní féidir a shéanadh go bhfuil gá le scaradh fisiciúil agus scoilteadh mar gheall ar chobhsaíocht mhaith amhola pailme ag teochtaí arda45.Dá bhrí sin, tá gá le teochtaí níos airde fós chun amhola pailme a thiontú go hábhair charbóineacha.Is féidir an stua leachtach a mheas mar an modh nua is fearr chun nanacharbón maighnéadach a shintéisiú 46 .Soláthraíonn an cur chuige seo fuinneamh díreach do réamhtheachtaithe agus réitigh i stáit an-spreagúil.Is féidir le urscaoileadh stua a bheith ina chúis le bannaí carbóin amhola pailme a bhriseadh.Mar sin féin, b'fhéidir go gcaithfidh an spásáil leictreoid a úsáidtear ceanglais dhian a chomhlíonadh, rud a theorannóidh an scála tionsclaíoch, agus mar sin ní mór modh éifeachtach a fhorbairt fós.
Chomh fada agus is eol dúinn, tá teorainn le taighde ar urscaoileadh stua ag baint úsáide as micreathonnta mar mhodh chun nanacarbóin a shintéisiú.Ag an am céanna, níl iniúchadh iomlán déanta ar úsáid amhola pailme mar réamhtheachtaí.Dá bhrí sin, tá sé mar aidhm ag an staidéar seo iniúchadh a dhéanamh ar an bhféidearthacht nanacarbóin mhaighnéadacha a tháirgeadh ó réamhtheachtaithe amh ola pailme ag baint úsáide as stua leictreach ag baint úsáide as oigheann micreathonn.Ba cheart an raidhse ola pailme a léiriú i dtáirgí agus iarratais nua.D'fhéadfadh an cur chuige nua seo maidir le scagadh ola phailme cuidiú leis an earnáil eacnamaíoch a threisiú agus d'fhéadfadh sé a bheith ina fhoinse ioncaim eile do tháirgeoirí ola phailme, go háirithe plandálacha ola phailme feirmeoirí beaga a bhfuil tionchar acu orthu.De réir staidéar a rinne Ayompe et al. ar shealbhóirí beaga Afracacha, ní thuilleann sealbhóirí beaga níos mó airgid ach amháin má phróiseálann siad braislí torthaí úra iad féin agus má dhíolann siad ola phailme amh seachas é a dhíol le fir mheánacha, rud atá costasach agus deacair47.Ag an am céanna, tá tionchar ag méadú ar dhúnadh monarchan mar gheall ar COVID-19 ar tháirgí feidhmchláir bunaithe ar ola phailme.Is díol suntais é, ós rud é go bhfuil rochtain ag formhór na dteaghlach ar oighinn micreathonnach agus gur féidir an modh atá molta sa staidéar seo a mheas a bheith indéanta agus inacmhainne, is féidir táirgeadh MNC a mheas mar mhalairt ar phlandálacha ola phailme ar mhionscála.Idir an dá linn, ar scála níos mó, is féidir le cuideachtaí infheistíocht a dhéanamh in imoibreoirí móra chun TNCanna móra a tháirgeadh.
Clúdaíonn an staidéar seo go príomha an próiseas sintéise ag baint úsáide as cruach dhosmálta mar mheán tréleictreach ar feadh tréimhsí éagsúla.Tugann formhór na staidéar ginearálta a úsáideann micreathonnta agus nanacarbóin le fios go bhfuil am sintéise inghlactha de 30 nóiméad nó níos mó33,34.Chun tacú le smaoineamh praiticiúil inrochtana agus indéanta, bhí sé mar aidhm ag an staidéar seo MNCanna a fháil le hamanna sintéise faoi bhun an mheáin.Ag an am céanna, péinteann an staidéar pictiúr de leibhéal ullmhachta teicneolaíochta 3 mar go bhfuil an teoiric cruthaithe agus curtha i bhfeidhm ar scála saotharlainne.Níos déanaí, bhí a n-airíonna fisiceacha, ceimiceacha agus maighnéadacha mar thréith ag na MNCanna a tháinig as.Baineadh úsáid as gorm meitiléine ansin chun cumas asaithe na MNCanna dá bharr a léiriú.
Fuarthas amhola phailme ó Mhuileann Apas Balung, Sawit Kinabalu Sdn.Bhd., Tawau, agus úsáidtear é mar réamhtheachtaí carbóin le haghaidh sintéise.Sa chás seo, baineadh úsáid as sreang cruach dhosmálta le trastomhas 0.90 mm mar mheán tréleictreach.Roghnaíodh Ferrocene (íonachta 99%), a fuarthas ó Sigma-Aldrich, SAM, mar chatalaíoch san obair seo.Baineadh úsáid bhreise as meitiléine gorm (Bendosen, 100 g) le haghaidh turgnaimh asaithe.
Sa staidéar seo, rinneadh oigheann micreathonn tí (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) a thiontú ina imoibreoir micreathonn.Rinneadh trí pholl sa chuid uachtarach den oigheann micreathonn le haghaidh ionraoin agus asraon gáis agus teirmeachúpla.Inslíodh na tóireadóirí teirmeachúpla le feadáin ceirmeacha agus cuireadh faoi na coinníollacha céanna iad le haghaidh gach turgnaimh chun tionóiscí a chosc.Idir an dá linn, baineadh úsáid as imoibreoir gloine borosilicate le clúdach trí pholl chun freastal ar na samplaí agus an traicé.Is féidir tagairt a dhéanamh do léaráid scéimeach d’imoibreoir micreathonn i bhFíor 1 Forlíontach.
Ag baint úsáide as amhola pailme mar réamhtheachtaí carbóin agus ferrocene mar chatalaíoch, rinneadh nanacarbóin maighnéadacha a shintéisiú.Ullmhaíodh thart ar 5% de réir meáchain den chatalaíoch ferrocene leis an modh catalaíoch sciodair.Meascaíodh ferrocene le 20 ml amhola pailme ag 60 rpm ar feadh 30 nóiméad.Aistríodh an meascán ansin go breogán alúmana, agus coiled sreang cruach dhosmálta 30 cm ar fad agus cuireadh go hingearach laistigh den bhreogán é.Cuir an breogán alúmana isteach san imoibreoir gloine agus daingnigh go daingean é laistigh den oigheann micreathonn le clúdach gloine séalaithe.Séideadh nítrigin isteach sa seomra 5 nóiméad roimh thús an imoibrithe chun aer nach raibh ag teastáil a bhaint as an seomra.Méadaíodh an chumhacht micreathonn go 800W toisc gurb é seo an chumhacht uasta micreathonn is féidir le tús stua maith a choinneáil.Dá bhrí sin, d'fhéadfadh sé seo cur le cruthú coinníollacha fabhracha d'imoibrithe sintéiseacha.Ag an am céanna, is raon cumhachta é seo a úsáidtear go forleathan i vata le haghaidh imoibrithe comhleá micreathonn48,49.Téitear an meascán ar feadh 10, 15 nó 20 nóiméad le linn an imoibrithe.Tar éis an t-imoibriú a chríochnú, fuaraíodh an t-imoibreoir agus an micreathonn go nádúrtha go teocht an tseomra.Ba deascán dubh le sreanga héiliciúla an táirge deiridh sa bhreogán alúmana.
Bailíodh an deascán dubh agus nite arís agus arís eile é le eatánól, isopropanol (70%) agus uisce driogtha.Tar éis níocháin agus glantacháin, triomaítear an táirge thar oíche ag 80 ° C in oigheann traidisiúnta chun neamhíonachtaí nach dteastaíonn a ghalú.Bailíodh an táirge ansin le haghaidh tréithrithe.Úsáideadh samplaí lipéadaithe MNC10, MNC15, agus MNC20 chun nanacarbóin mhaighnéadacha a shintéisiú ar feadh 10 nóiméad, 15 nóiméad agus 20 nóiméad.
Breathnaigh ar mhoirfeolaíocht an MNC le micreascóp leictreoin scanadh astaíochta nó FESEM (samhail Zeiss Auriga) ag formhéadú 100 go 150 kX.Ag an am céanna, rinneadh anailís ar an gcomhdhéanamh eiliminteach trí speictreascópacht X-ghathaithe atá scaipthe ar fhuinneamh (EDS).Rinneadh an anailís EMF ag achar oibre 2.8 mm agus voltas luasghéaraithe de 1 kV.Tomhaiseadh achar dromchla sonrach agus luachanna pore MNC leis an modh Brunauer-Emmett-Teller (BET), lena n-áirítear an isotherm asaithe-asaithe de N2 ag 77 K. Rinneadh an anailís ag baint úsáide as méadar achar dromchla múnla (MICROMERITIC ASAP 2020) .
Socraíodh criostalacht agus céim na nanacarbóin maighnéadacha trí dhíraonadh púdar X-gha nó XRD (Burker D8 Advance) ag λ = 0.154 nm.Taifeadadh diffractograms idir 2θ = 5 agus 85° ag ráta scanadh 2° min-1.Ina theannta sin, rinneadh imscrúdú ar struchtúr ceimiceach na MNCanna ag baint úsáide as speictreascópacht infridhearg Trasfhoirmigh Fourier (FTIR).Rinneadh an anailís ag baint úsáide as Perkin Elmer FTIR-Spectrum 400 le luasanna scanadh idir 4000 agus 400 cm-1.Agus staidéar á dhéanamh ar ghnéithe struchtúracha nanacarbóin maighnéadacha, rinneadh speictreascópacht Raman ag baint úsáide as léasair dópáilte neodimiam (532 nm) i speictreascópacht U-RAMAN le cuspóir 100X.
Baineadh úsáid as maighnéadiméadar creathadh nó VSM (sraith Lake Shore 7400) chun saturation maighnéadach ocsaíd iarainn i MNCanna a thomhas.Baineadh úsáid as réimse maighnéadach timpeall 8 kOe agus fuarthas 200 pointe.
Agus staidéar á dhéanamh ar acmhainneacht MNCanna mar asaithe i dturgnaimh asaithe, baineadh úsáid as an dath gorm meitiléine cationic (MB).Cuireadh MNCanna (20 mg) le 20 ml de thuaslagán uiscí de ghorm meitiléine le tiúchan caighdeánach sa raon 5-20 mg/L50.Socraíodh pH an tuaslagáin ag pH neodrach 7 le linn an staidéir.Tosaíodh an tuaslagán go meicniúil ag 150 rpm agus 303.15 K ar chroiteoir rothlach (Companach Saotharlainne: SI-300R).Scartar na MNCanna ansin le maighnéad.Úsáid speictreafótaiméadar infheicthe UV (Varian Cary 50 UV-Vis Spectrophotometer) chun tiúchan an tuaslagáin MB a urramú roimh an turgnamh asaithe agus ina dhiaidh, agus déan tagairt don chuar caighdeánach meitiléine gorm ag uas-thonnfhad 664 nm.Rinneadh an turgnamh trí huaire agus tugadh an meánluach.Ríomhadh baint MG den réiteach ag baint úsáide as an gcothromóid ghinearálta le haghaidh an méid MC a asaithe ag qe cothromaíochta agus an céatadán bainte %.
Rinneadh turgnaimh ar an isotherm asaithe freisin le corraigh tiúchain éagsúla (5-20 mg/l) de thuaslagán MG agus 20 mg den asaithe ag teocht tairiseach de 293.15 K. mg do gach MNC.
Tá staidéar forleathan déanta ar iarann agus ar charbón maighnéadach le scór bliain anuas.Tá na hábhair mhaighnéadacha carbóin-bhunaithe seo ag tarraingt aird mhéadaithe mar gheall ar a n-airíonna leictreamaighnéadacha den scoth, rud a fhágann go bhfuil iarratais teicneolaíochta éagsúla ann, go príomha i bhfearais leictreacha agus i gcóireáil uisce.Sa staidéar seo, rinneadh nanacarbóin a shintéisiú trí hidreacarbóin a scoilteadh in amhola phailme ag baint úsáide as scaoileadh micreathonn.Rinneadh an tsintéis ag amanna éagsúla, ó 10 go 20 min, ag cóimheas seasta (5: 1) den réamhtheachtaí agus an chatalaíoch, ag baint úsáide as bailitheoir reatha miotail (SS twisted) agus go páirteach támh (aer neamh-inmhianaithe glanta le nítrigin ag an tús an turgnaimh).Is i bhfoirm púdar soladach dubh a bhíonn na taiscí carbónúla mar thoradh air, mar a thaispeántar i bhFíor Forlíontach 2a.Bhí an táirgeacht charbóin deasctha thart ar 5.57%, 8.21%, agus 11.67% ag amanna sintéise de 10 nóiméad, 15 nóiméad, agus 20 nóiméad, faoi seach.Tugann an cás seo le fios go gcuireann amanna sintéise níos faide le táirgeacht níos airde51—táirgeacht íseal, is dócha mar gheall ar amanna frithghníomhaithe gearra agus gníomhaíocht íseal catalaíoch.
Idir an dá linn, is féidir tagairt a dhéanamh do phlota teochta sintéise in aghaidh ama do na nanacarbóin a fhaightear i bhFíor Forlíontach 2b.Ba iad na teochtaí ab airde a fuarthas do MNC10, MNC15 agus MNC20 ná 190.9°C, 434.5°C agus 472°C, faoi seach.I gcás gach cuar, is féidir fána géar a fheiceáil, rud a léiríonn ardú leanúnach ar an teocht taobh istigh den imoibreoir mar gheall ar an teas a ghintear le linn an stua miotail.Is féidir é seo a fheiceáil ag 0–2 nóim, 0–5 nóim, agus 0–8 min do MNC10, MNC15, agus MNC20, faoi seach.Tar éis pointe áirithe a bhaint amach, leanann an fána ar aghaidh go dtí an teocht is airde, agus éiríonn an fána measartha.
Baineadh úsáid as micreascópacht leictreoin um scanadh astaíochtaí allamuigh (FESEM) chun topagrafaíocht dromchla na samplaí MNC a bhreathnú.Mar a thaispeántar i bhfíor.1, tá struchtúr moirfeolaíoch beagán difriúil ag nanacarbóin maighnéadacha ag am éagsúla sintéise.Íomhánna de FESEM MNC10 i bhfíor.Léiríonn 1a,b gurb éard atá i bhfoirmiú sféir charbóin ná micrea-sféir agus nanasféir atá greamaithe agus ceangailte de bharr teannas dromchla ard.Ag an am céanna, is é an toradh a bhíonn ar fhórsaí van der Waals ná comhiomlánú na sféar carbóin52.Mar thoradh ar an méadú ar am sintéise tháinig méideanna níos lú agus méadú ar líon na sféar mar gheall ar imoibrithe scoilteadh níos faide.Ar fig.Léiríonn 1c go bhfuil cruth sféarúil beagnach foirfe ag MNC15.Mar sin féin, is féidir leis na sféir chomhiomlánaithe méiseopóir a fhoirmiú go fóill, rud a d'fhéadfadh a bheith ina suíomhanna maithe níos déanaí le haghaidh asaithe gorm meitiléine.Ag formhéadú ard 15,000 uair i bhFíor 1d is féidir níos mó sféar carbóin a fheiceáil ceirtleánaithe le meánmhéid 20.38 nm.
Íomhánna FESEM de nanacarbóin sintéisithe tar éis 10 nóim (a, b), 15 nóim (c, d) agus 20 nóim (e–g) ag 7000 agus 15000 uair an mhéadaithe.
Ar fig.Léiríonn 1e–g MNC20 forbairt phiocháin le sféir bheaga ar dhromchla an charbóin mhaighnéadaigh agus déanann sé deilbhíocht an charbóin mhaighnéadaigh gníomhachtaithe53 a athchóimeáil.Tá pores de trastomhais agus leithid éagsúla suite go randamach ar dhromchla an charbóin maighnéadach.Mar sin, d’fhéadfadh sé seo a mhíniú cén fáth ar léirigh MNC20 achar dromchla níos mó agus toirt pore mar a léirítear in anailís BET, mar go foirmíodh níos mó pores ar a dhromchla ná ag amanna sintéiseacha eile.Léirigh micreagraif a tógadh ag formhéadú ard 15,000 uair méideanna na gcáithníní neamhaonchineálacha agus cruthanna neamhrialta, mar a thaispeántar i bhFíor 1g.Nuair a méadaíodh an t-am fáis go 20 nóiméad, foirmíodh níos mó réimsí ceirtleánaithe.
Is díol spéise é go bhfuarthas calóga carbóin casta sa limistéar céanna freisin.Bhí trastomhas na sféar éagsúil ó 5.18 go 96.36 nm.D'fhéadfadh an foirmiú seo a bheith mar gheall ar tharla núiclithe difreálach, a éascaítear le teocht ard agus micreathonnta.Ba é meánmhéid sféir ríofa na MNCanna ullmhaithe ná 20.38 nm do MNC10, 24.80 nm do MNC15, agus 31.04 nm do MNC20.Léirítear dáileadh méid na sféar san fhíor fhorlíontach.3 .
Léiríonn Fíor Forlíontach 4 na hachoimrí ar chomhdhéanamh speictrim EDS agus eiliminteach MNC10, MNC15, agus MNC20, faoi seach.De réir na speictrim, tugadh faoi deara go bhfuil méid difriúil C, O, agus Fe i ngach nanacarbón.Tá sé seo mar gheall ar na frithghníomhartha ocsaídiúcháin agus scoilteála éagsúla a tharlaíonn le linn an ama sintéise breise.Creidtear go dtagann cuid mhór C ón réamhtheachtaí carbóin, amhola pailme.Idir an dá linn, tá an céatadán íseal de O mar gheall ar an bpróiseas ocsaídiúcháin le linn sintéise.Ag an am céanna, cuirtear Fe i leith ocsaíd iarainn a thaisceadh ar an dromchla nanacarbóin tar éis dianscaoileadh ferrocene.Ina theannta sin, taispeánann Fíor Forlíontach 5a–c léarscáiliú eilimintí MNC10, MNC15, agus MNC20.Bunaithe ar mhapáil bhunúsach, tugadh faoi deara go bhfuil Fe scaipthe go maith thar dhromchla an MNC.
Soláthraíonn anailís ar asaithe-nítrigine faisnéis faoin meicníocht asaithe agus faoi struchtúr scagach an ábhair.Taispeántar isiteirmeacha asaithe N2 agus graif de dhromchla MNC BET i bhFíoracha.2. Bunaithe ar íomhánna FESEM, meastar go dtaispeánfaidh an t-iompar asaithe meascán de struchtúir mhicreaporous agus mesoporous de bharr comhiomlánaithe.Taispeánann an graf i bhFíor 2, áfach, go bhfuil an adsorbent cosúil leis an isotherm de chineál IV agus an lúb hysteresis cineál H2 de IUPAC55.Is minic a bhíonn an cineál isiteirmeach seo cosúil leis an gcineál ábhair mhéasach.De ghnáth déantar iompar asaithe mesópores a chinneadh trí idirghníomhú imoibrithe asaithe-asaithe le móilíní an ábhair chomhdhlúite.Is gnách go mbíonn isotherms asaithe S-chruthach nó S-chruthach de bharr asaithe aon-ciseal-ilchiseal agus ina dhiaidh sin feiniméan ina gcomhdhlúthaíonn gás isteach i gcéim leachtach i bpiocháin ag brúnna faoi bhrú sáithiúcháin an leachta toirte, ar a dtugtar comhdhlúthú pore 56. Tarlaíonn comhdhlúthú ribeach i bpiocháin ag brúnna coibhneasta (p/po) os cionn 0.50.Idir an dá linn, taispeánann an struchtúr pore casta hysteresis H2-cineál, a chuirtear i leith plugging pore nó sceitheadh i raon cúng de phiocháin.
Léirítear paraiméadair fhisiceacha an dromchla a fhaightear ó na tástálacha BET i dTábla 1. Tháinig méadú suntasach ar achar dromchla BET agus ar mhéid iomlán pore le méadú ar an am sintéise.Is iad na meánmhéideanna pore de MNC10, MNC15, agus MNC20 ná 7.2779 nm, 7.6275 nm, agus 7.8223 nm, faoi seach.De réir mholtaí IUPAC, is féidir na pores idirmheánacha seo a aicmiú mar ábhair mesoporous.Is féidir leis an struchtúr mesoporous gorm meitiléine a dhéanamh níos éasca tréscaoilteach agus insorbtha faoi MNC57.Ba é an t-achar dromchla is airde a léirigh an tUasmhéid Am Sintéise (MNC20), agus MNC15 agus MNC10 ina dhiaidh sin.Is féidir le hachar dromchla BET níos airde feidhmíocht asaithe a fheabhsú mar go bhfuil níos mó suíomhanna dromchlaghníomhaithe ar fáil.
Léirítear patrúin díraonta X-gha de na MNCanna sintéiseithe i bhFíor 3. Ag teochtaí arda, scoilteann agus foirmíonn fearóicéin ocsaíd iarainn freisin.Ar fig.Taispeánann 3a patrún XRD MNC10.Taispeánann sé dhá bhuaic ag 2θ, 43.0° agus 62.32°, atá sannta do ɣ-Fe2O3 (JCPDS #39–1346).Ag an am céanna, tá buaic strained ag Fe3O4 ag 2θ: 35.27°.Ar an láimh eile, i bpatrún díraonta MHC15 i bhFíor 3b léiríonn beanna nua, is dóichí a bhaineann le méadú ar theocht agus ar am sintéise.Cé nach bhfuil an bhuaic 2θ: 26.202° chomh dian, tá an patrún díraonta comhsheasmhach leis an gcomhad graifíte JCPDS (JCPDS #75–1621), rud a léiríonn láithreacht criostail graifíte laistigh den nanacarbón.Tá an buaic seo as láthair i MNC10, b'fhéidir mar gheall ar an teocht íseal stua le linn sintéise.Ag 2θ tá trí bhuaic ama: 30.082°, 35.502°, 57.422° tugtha do Fe3O4.Taispeánann sé freisin dhá bhuaic a léiríonn láithreacht ɣ-Fe2O3 ag 2θ: 43.102° agus 62.632°.Maidir le MNC sintéiseithe ar feadh 20 nóiméad (MNC20), mar a thaispeántar i bhFíor 3c, is féidir patrún díraonta comhchosúil a fheiceáil i MNK15.Is féidir an bhuaic ghrafach ag 26.382° a fheiceáil san MNC20 freisin.Is iad na trí bhuaic ghéar a thaispeántar ag 2θ: 30.102°, 35.612°, 57.402° do Fe3O4.Ina theannta sin, taispeántar láithreacht ε-Fe2O3 ag 2θ: 42.972° agus 62.61.Is féidir le láithreacht comhdhúile ocsaíd iarainn sna MNCanna mar thoradh air sin tionchar dearfach a bheith acu ar an gcumas gorm meitiléine a adsorbú sa todhchaí.
Cinneadh na saintréithe bannaí ceimiceacha sna samplaí MNC agus CPO ó speictream frithchaiteachta FTIR i bhFíor Forlíontach 6. Ar dtús, b'ionann na sé bhuaic thábhachtacha amhola pailme agus ceithre chomhpháirt cheimiceacha éagsúla mar a thuairiscítear i dTábla Forlíontach 1. Na buaiceanna bunúsacha a aithníodh i CPO Tá 2913.81 cm-1, 2840 cm-1 agus 1463.34 cm-1, a thagraíonn do chreathadh síneadh CH na n-alcán agus grúpaí alafatacha CH2 nó CH3 eile.Is iad na coillteoirí buaic a aithníodh ná 1740.85 cm-1 agus 1160.83 cm-1.Is nasc C=O é an bhuaic ag 1740.85 cm-1 arna shíneadh ag an eistear carbónil den fheidhmghrúpa tríghlicríde.Idir an dá linn, is é an buaic ag 1160.83 cm-1 rian an ghrúpa eistir CO58.59 leathnaithe.Idir an dá linn, is é an bhuaic ag 813.54 cm-1 rian an ghrúpa alcán.
Dá bhrí sin, imithe roinnt beanna ionsú in amhola pailme mar a mhéadaigh an t-am sintéise.Is féidir beanna ag 2913.81 cm-1 agus 2840 cm-1 a fheiceáil fós i MNC10, ach tá sé suimiúil go n-imíonn na beanna i MNC15 agus MNC20 mar gheall ar ocsaídiú.Idir an dá linn, léirigh anailís FTIR ar nanacarbóin mhaighnéadacha buaiceanna ionsúcháin nuachumtha a léiríonn cúig ghrúpa feidhme éagsúla MNC10-20.Tá na beanna seo liostaithe freisin i dTábla Forlíontach 1. Is é an buaic ag 2325.91 cm-1 an stráice CH neamhshiméadrach den ghrúpa alafatacha CH360.Léiríonn an buaic ag 1463.34-1443.47 cm-1 lúbadh CH2 agus CH de ghrúpaí alafatacha mar ola phailme, ach tosaíonn an buaic ag laghdú le himeacht ama.Is rian den ghrúpa aramatach CH-alcáin é an bhuaic ag 813.54–875.35 cm–1.
Idir an dá linn, is ionann na beanna ag 2101.74 cm-1 agus 1589.18 cm-1 do naisc CC 61 a fhoirmíonn C=C ailcín agus fáinní aramatacha, faoi seach.Taispeánann buaic bheag ag 1695.15 cm-1 nasc C=O an t-aigéad sailleach saor ón ngrúpa carbónil.Faightear é ó CPO carbonyl agus ferrocene le linn sintéise.Baineann na beanna nuabhunaithe sa raon 539.04 go 588.48 cm-1 leis an nasc creathadh Fe-O de fearóicéin.Bunaithe ar na buaiceanna a léirítear i bhFíor Forlíontach 4, is féidir a fheiceáil gur féidir leis an am sintéise laghdú a dhéanamh ar roinnt buaiceanna agus ath-nascáil i nanacarbóin maighnéadacha.
Léirítear anailís speictreascópach ar scaipeadh Raman ar nanacarbóin maighnéadacha a fhaightear ag amanna éagsúla sintéise ag baint úsáide as léasair teagmhais le tonnfhad 514 nm i bhFíor 4. Tá gach speictream de MNC10, MNC15 agus MNC20 comhdhéanta de dhá bhanda dhian a bhaineann le carbóin íseal sp3, go coitianta. le fáil i criostalaithe nanagrafít le lochtanna i modhanna creathadh de speiceas carbóin sp262.Seasann an chéad bhuaic, atá suite timpeall 1333–1354 cm–1, don bhanda D, atá neamhfhabhrach do ghraifít idéalach agus a fhreagraíonn d’neamhord struchtúrach agus d’eisíontais eile63,64.Eascraíonn an dara buaic is tábhachtaí timpeall 1537–1595 cm-1 ó shíneadh naisc in-eitleán nó foirmeacha graifíte criostalach agus ordaithe.Mar sin féin, d'aistrigh an buaic thart ar 10 cm-1 i gcomparáid leis an mbanda graifít G, rud a léiríonn go bhfuil ordú cruachta bileog íseal agus struchtúr lochtach ag na MNCanna.Úsáidtear déine coibhneasta na mbandaí D agus G (ID/IG) chun íonacht criostalítí agus samplaí graifíte a mheas.De réir anailíse speictreascópach Raman, bhí luachanna ID/IG sa raon 0.98–0.99 ag gach MNC, rud a léirigh lochtanna struchtúracha de bharr hibridiú Sp3.Is féidir leis an gcás seo láithreacht beanna 2θ nach bhfuil chomh dian sin a mhíniú i speictream XPA: 26.20° do MNK15 agus 26.28° do MNK20, mar a léirítear i bhFíor 4, a shanntar don bhuaic graifíte sa chomhad JCPDS.Tá na cóimheasa ID/IG MNC a fhaightear sa saothar seo sa raon nanacharbóin mhaighnéadacha eile, mar shampla, 0.85–1.03 don mhodh hidriteirmeach agus 0.78–0.9665.66 don mhodh pirealaíoch.Mar sin, léiríonn an cóimheas seo gur féidir an modh sintéiseach atá ann faoi láthair a úsáid go forleathan.
Rinneadh anailís ar shaintréithe maighnéadacha na MNCanna ag baint úsáide as maighnéadiméadar creathadh.Léirítear an hysteresis mar thoradh air i bhFíor.5.De ghnáth, faigheann MNCanna a maighnéadas ó fhearóicéin le linn na sintéise.Féadfaidh na hairíonna maighnéadacha breise seo cumas asaithe nanacarbón a mhéadú sa todhchaí.Mar a thaispeántar i bhFíor 5, is féidir na samplaí a aithint mar ábhair superparamagnetic.De réir Wahajuddin & Arora67, is é an stát superparamagnetic ná go ndéantar an sampla a mhaighnéadú go maighnéadú saturation (MS) nuair a chuirtear réimse maighnéadach seachtrach i bhfeidhm.Níos déanaí, ní bhíonn idirghníomhaíochtaí maighnéadacha iarmharacha le feiceáil sna samplaí a thuilleadh67.Is fiú a thabhairt faoi deara go n-ardóidh an maighnéadú saturation leis an am sintéise.Suimiúil go leor, tá an saturation maighnéadach is airde ag MNC15 mar is féidir le foirmiú maighnéadach láidir (maighnéadú) a bheith mar thoradh ar an am sintéise is fearr is féidir i láthair maighnéad seachtrach.D'fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall ar láithreacht Fe3O4, a bhfuil airíonna maighnéadacha níos fearr aige i gcomparáid le ocsaídí iarainn eile mar ɣ-Fe2O.Is é MNC15>MNC10>MNC20 ord nóiméad asaithe an tsáithiúcháin in aghaidh an aonaid mhais de MNCanna.Tá na paraiméadair mhaighnéadacha faighte tugtha sa tábla.2.
Is é thart ar 16.3 emu g-1 an luach íosta sáithiúcháin mhaighnéadaigh nuair a úsáidtear maighnéid thraidisiúnta i scaradh maighnéadach.Is fachtóirí breise do na nanacarbóin a fhaightear anois cumas na MNCanna ábhar salaithe amhail ruaimeanna a bhaint sa timpeallacht uisceach agus éascaíocht MNCanna a bhaint.Tá sé léirithe ag staidéir go meastar go bhfuil saturation maighnéadach an LSM ard.Mar sin, shroich na samplaí go léir luachanna sáithiúcháin maighnéadacha níos mó ná leordhóthanach don nós imeachta um scaradh maighnéadach.
Le déanaí, tharraing stiallacha miotail nó sreanga aird mar chatalaíoch nó tréleictreach i bpróisis chomhleá micreathonn.Bíonn imoibrithe MICREATHONNACH miotail ina gcúis le teocht ard nó imoibrithe laistigh den imoibreoir.Éilíonn an staidéar seo go n-éascaíonn an sreang cruach dhosmálta tip agus coinníollaithe (coiled) scaoileadh micreathonn agus téamh miotail.Tá garbh fhuaimnithe ag cruach dhosmálta ag an mbarr, rud a fhágann go bhfuil luachanna arda dlús muirear dromchla agus réimse leictreach seachtrach.Nuair a bheidh dóthain fuinnimh cinéiteach faighte ag an muirear, léimfidh na cáithníní luchtaithe amach as an cruach dhosmálta, rud a fhágann go mbeidh an timpeallacht ianaithe, ag táirgeadh urscaoileadh nó spréach 68 .Cuireann urscaoileadh miotail go mór le frithghníomhartha scoilteadh réitigh in éineacht le spotaí te teocht ard.De réir an léarscáil teochta i bhFíor Forlíontach 2b, ardaíonn an teocht go tapa, rud a léiríonn láithreacht spotaí te ardteochta i dteannta leis an bhfeiniméan urscaoilte láidir.
Sa chás seo, breathnaítear éifeacht teirmeach, toisc gur féidir le leictreoin atá faoi cheangal lag bogadh agus díriú ar an dromchla agus ar an rinn69.Nuair a dhéantar cruach dhosmálta a fhoirceannadh, cabhraíonn achar mór dromchla an mhiotail atá i dtuaslagán le sruthanna eddy a aslú ar dhromchla an ábhair agus coinníonn sé an éifeacht teasa.Cuidíonn an coinníoll seo go héifeachtach le slabhraí fada carbóin CPO agus ferrocene agus fearóicéin a ghlanadh.Mar a léirítear i bhFíor Fhorlíontach 2b, léiríonn ráta tairiseach teochta go bhfuil éifeacht teasa aonfhoirmeach faoi deara sa tuaslagán.
Taispeántar meicníocht mholta chun MNCanna a fhoirmiú i bhFíor Forlíontach 7. Tosaíonn na slabhraí fada carbóin CPO agus ferrocene a crack ag teocht ard.Briseann an ola síos chun hidreacarbóin scoilte a fhoirmiú a thagann chun bheith ina réamhtheachtaithe carbóin ar a dtugtar globules san íomhá FESEM MNC1070.Mar gheall ar fhuinneamh an chomhshaoil agus brú 71 i gcoinníollacha atmaisféaracha.Ag an am céanna, scoilteann ferrocene freisin, rud a chruthaíonn catalaíoch ó adaimh charbóin a thaisceadh ar Fe.Tarlaíonn núicliú tapa ansin agus ocsaídíonn an croí carbóin chun ciseal carbóin éagruthach agus grafach a dhéanamh ar bharr an chroí.De réir mar a mhéadaíonn an t-am, éiríonn méid an sféir níos cruinne agus aonfhoirmeach.Ag an am céanna, bíonn ceirtleán na sféar mar thoradh ar fhórsaí van der Waals atá ann cheana féin52.Le linn na hiain Fe a laghdú go Fe3O4 agus ɣ-Fe2O3 (de réir anailíse céim X-gha), déantar cineálacha éagsúla ocsaídí iarainn a fhoirmiú ar dhromchla nanacharbóin, rud a fhágann go gcruthófar nanacarbóin maighnéadacha.Léirigh mapáil EDS go raibh na hadaimh Fe scaipthe go láidir thar dhromchla an MNC, mar a léirítear i bhFíoracha Forlíontacha 5a-c.
Is é an difríocht ná go dtarlaíonn comhiomlánú carbóin ag am sintéise 20 nóiméad.Cruthaíonn sé phiocháin níos mó ar dhromchla MNCanna, rud a thugann le tuiscint gur féidir MNC a mheas mar charbón gníomhachtaithe, mar a léirítear sna híomhánna FESEM i bhFíor 1e-g.D'fhéadfadh baint a bheith ag an difríocht seo i méideanna pore le ranníocaíocht ocsaíd iarainn ó ferrocene.Ag an am céanna, mar gheall ar an teocht ard bainte amach, tá scálaí dífhoirmithe ann.Léiríonn nanacarbóin mhaighnéadacha moirfeolaíochtaí éagsúla ag amanna sintéise éagsúla.Is dóichí go gcruthóidh nanacarbóin cruthanna sféarúla le hamanna sintéise níos giorra.Ag an am céanna, tá pores agus scálaí indéanta, cé nach bhfuil an difríocht in am sintéise ach laistigh de 5 nóiméad.
Is féidir le nanacarbóin mhaighnéadacha truailleáin a bhaint as an timpeallacht uisceach.Is fachtóir breise é a gcumas a bhaint go héasca tar éis iad a úsáid chun nanacharbóin a fhaightear san obair seo a úsáid mar adsorbents.Agus staidéar á dhéanamh againn ar airíonna asaithe na nanacarbón maighnéadach, rinneamar imscrúdú ar chumas na MNCanna tuaslagáin gorm meitiléine (MB) a dhídhathú ag 30°C gan aon choigeartú pH.Tá roinnt staidéar tar éis teacht ar an gconclúid nach bhfuil ról tábhachtach ag feidhmíocht ionsúirí carbóin sa raon teochta 25-40 °C maidir le baint MC a chinneadh.Cé go bhfuil ról tábhachtach ag luachanna foircneacha pH, is féidir muirir a fhoirmiú ar na grúpaí feidhme dromchla, rud a fhágann go gcuirtear isteach ar an idirghníomhú adsorbate-asaithe agus a chuireann isteach ar asaithe.Dá bhrí sin, roghnaíodh na coinníollacha thuas sa staidéar seo ag cur san áireamh na cásanna seo agus an gá le cóireáil fuíolluisce tipiciúil.
San obair seo, rinneadh turgnamh asaithe baisc trí 20 mg de MNCanna a chur le 20 ml de thuaslagán uiscí de ghorm meitiléine le comhchruinnithe tosaigh caighdeánacha éagsúla (5–20 ppm) ag am teagmhála socraithe60.Léiríonn Fíor Breise 8 stádas na dtiúchan éagsúla (5–20 ppm) de thuaslagán gorm meitiléine roimh agus tar éis cóireála le MNC10, MNC15, agus MNC20.Nuair a bhí MNCanna éagsúla á n-úsáid, tháinig laghdú ar leibhéal datha réitigh MB.Suimiúil go leor, fuarthas amach go MNC20 discolored réitigh MB go héasca ag tiúchan de 5 ppm.Idir an dá linn, laghdaigh an MNC20 leibhéal dath an réitigh MB i gcomparáid le MNCanna eile.Taispeántar an speictream infheicthe UV de MNC10-20 i bhFíor Forlíontach 9. Idir an dá linn, taispeántar an ráta a bhaint agus an fhaisnéis asaithe i bhFíor 9. 6 agus i dtábla 3, faoi seach.
Is féidir beanna gorma meitiléine láidre a fháil ag 664 nm agus 600 nm.De ghnáth, laghdaítear déine an bhuaic de réir a chéile le laghdú ar thiúchan tosaigh an tuaslagáin MG.I bhFíor 9a breise taispeántar an speictream UV-fheiceálach de thuaslagán MB de thiúchan éagsúla tar éis cóireála le MNC10, rud nár athraigh ach beagán déine na mbuaiceanna.Ar an láimh eile, tháinig laghdú suntasach ar bhuaiceanna ionsú réitigh MB tar éis cóireála le MNC15 agus MNC20, mar a thaispeántar i bhFíoracha Forlíontacha 9b agus c, faoi seach.Feictear na hathruithe seo go soiléir de réir mar a laghdaíonn tiúchan an tuaslagáin MG.Mar sin féin, ba leor na hathruithe speictreach a bhain na trí charbón maighnéadach amach chun an dath gorm meitiléine a bhaint.
Bunaithe ar Tábla 3, taispeántar na torthaí maidir le méid an MC asaithe agus an céatadán MC asaithe i bhFíor 3. 6. Mhéadaigh asaithe MG le húsáid comhchruinnithe tosaigh níos airde do gach MNC.Idir an dá linn, léirigh an céatadán asaithe nó ráta a bhaint MB (MBR) treocht os coinne nuair a mhéadaigh an tiúchan tosaigh.Ag comhchruinnithe tosaigh MC níos ísle, d'fhan suíomhanna gníomhacha neamháitithe ar an dromchla adsorbent.De réir mar a mhéadaíonn an tiúchan ruaime, laghdófar líon na suíomhanna gníomhacha neamháitithe atá ar fáil chun móilíní ruaime a asú.Is é an tátal ag daoine eile ná go mbainfear amach sáithiú na suíomhanna gníomhacha bith-ionsú faoi na coinníollacha seo72.
Ar an drochuair do MNC10, mhéadaigh agus laghdaigh MBR tar éis 10 ppm de réiteach MB.Ag an am céanna, ní dhéantar ach cuid an-bheag de MG a adsorbed.Léiríonn sé seo gurb é 10 ppm an tiúchan is fearr le haghaidh asaithe MNC10.I gcás na MNC go léir a ndearnadh staidéar orthu san obair seo, bhí ord na gcumas asaithe mar seo a leanas: MNC20 > MNC15 > MNC10, ba iad na meánluachanna ná 10.36 mg/g, 6.85 mg/g agus 0.71 mg/g, meánluachanna a bhaint rátaí MG bhí 87, 79%, 62.26% agus 5.75%.Mar sin, léirigh MNC20 na tréithe asaithe is fearr i measc na nanacarbóin mhaighnéadacha sintéiseithe, ag cur san áireamh an cumas asaithe agus an speictream UV-infheicthe.Cé go bhfuil an cumas asaithe níos ísle i gcomparáid le nanacarbóin mhaighnéadacha eile cosúil le MWCNT ilchodach maighnéadach (11.86 mg/g) agus nanacháithníní Fe3O4 nanafeadáin-mhaighnéadacha hallaísite (18.44 mg/g), ní éilíonn an staidéar seo úsáid bhreise a bhaint as spreagthach.Feidhmíonn ceimiceáin mar chatalaíoch.modhanna sintéiseacha atá glan agus indéanta a sholáthar73,74.
Mar atá léirithe ag luachanna SBET na MNCanna, soláthraíonn dromchla ard sonrach suíomhanna níos gníomhaí chun réiteach MB a asaithe.Tá sé seo ag éirí mar cheann de na gnéithe bunúsacha de nanacarbón sintéiseach.Ag an am céanna, mar gheall ar mhéid beag MNCanna, tá an t-am sintéise gearr agus inghlactha, a fhreagraíonn do phríomhcháilíochtaí adsorbents geallta75.I gcomparáid le asaithe nádúrtha traidisiúnta, tá na MNCanna sintéisithe sáithithe go maighnéadach agus is féidir iad a bhaint go héasca ó thuaslagadh faoi ghníomhaíocht réimse maighnéadach seachtrach76.Mar sin, laghdaítear an t-am a theastaíonn don phróiseas cóireála iomlán.
Tá isotherms asaithe riachtanach chun an próiseas asaithe a thuiscint agus ansin chun a léiriú conas a dheighiltíonn na deighiltí asaithe idir na céimeanna leachtacha agus soladacha nuair a shroichtear an chothromaíocht.Úsáidtear cothromóidí Langmuir agus Freundlich mar chothromóidí caighdeánacha isotherm, a mhíníonn meicníocht an asaithe, mar a thaispeántar i bhFíor 7. Léiríonn tobar múnla Langmuir foirmiú ciseal asaithe aonair ar dhromchla seachtrach an adsorbent.Is fearr cur síos ar isotherms mar dhromchlaí asaithe aonchineálacha.Ag an am céanna, is fearr a luann an isotherm Freundlich rannpháirtíocht roinnt réigiún adsorbent agus an fuinneamh asaithe chun an asaithe a bhrú ar dhromchla neamhaonchineálach.
Isotherm eiseamláireach d’isotherm Langmuir (a–c) agus isotherm Freundlich (d–f) do MNC10, MNC15 agus MNC20.
Is gnách go mbíonn isotherms asaithe ag tiúchana tuaslagáit íseal líneach77.Is féidir léiriú líneach shamhail isotherm Langmuir a chur in iúl i gcothromóid.1 Déan paraiméadair asaithe a chinneadh.
Is tairiseach Langmuir é KL (l/mg) a léiríonn an cleamhnas ceangailteach de MB le MNC.Idir an dá linn, is é qmax an acmhainn asaithe uasta (mg/g), is é qe an tiúchan asaithe de MC (mg/g), agus is é Ce an tiúchan cothromaíochta den tuaslagán MC.Is féidir cur síos a dhéanamh ar shloinneadh líneach shamhail isotherm Freundlich mar seo a leanas:
Am poist: Feabhra-16-2023