Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Tha thu a’ cleachdadh dreach brobhsair le taic CSS cuibhrichte.Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir à comas Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer).A bharrachd air an sin, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bidh sinn a 'sealltainn an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
A’ taisbeanadh carousel de thrì sleamhnagan aig an aon àm.Cleachd na putanan Roimhe agus Air adhart gus gluasad tro thrì sleamhnagan aig an aon àm, no cleachd na putanan sleamhnag aig an deireadh gus gluasad tro thrì sleamhnagan aig an aon àm.
Tha e connspaideach gu bheil meatailtean air an sgaoileadh le rèididheachd microwave oir tha meatailtean a’ lasadh gu furasta.Ach is e an rud a tha inntinneach gun do lorg an luchd-rannsachaidh gu bheil an t-iongantas sgaoilidh arc a’ tabhann slighe gealltanach airson synthesis nano-stuthan le bhith a ’sgoltadh mholacilean.Tha an sgrùdadh seo a’ leasachadh dòigh synthetigeach aon-cheum ach aig prìs reusanta a tha a’ cothlamadh teasachadh microwave agus arc dealain gus ola amh pailme a thionndadh gu nanocarbon magnetach (MNC), a dh’ fhaodar a mheas mar roghainn ùr airson cinneasachadh ola pailme.Tha e a’ toirt a-steach a bhith a’ dèanamh synthesis de mheadhan le uèir stàilinn gun leòn gu maireannach (meadhan dielectric) agus ferrocene (catalyst) fo chumhachan a tha gu ìre neo-sheasmhach.Chaidh an dòigh seo a dhearbhadh gu soirbheachail airson teasachadh anns an raon teòthachd bho 190.9 gu 472.0 ° C le diofar amannan synthesis (10-20 min).Sheall MNCan air an ullachadh gu h-ùr raointean le meud cuibheasach de 20.38–31.04 nm, structar mesoporous (SBET: 14.83–151.95 m2/g) agus susbaint àrd de ghualain stèidhichte (52.79–71.24 wt.%), a bharrachd air D agus G. bannan (ID/g) 0.98–0.99.Tha cruthachadh stùcan ùra ann an speactram FTIR (522.29–588.48 cm–1) a’ dearbhadh gu bheil todhar FeO ann am ferrocene.Bidh magnetometers a’ nochdadh sùghaidh magnetachadh àrd (22.32-26.84 emu / g) ann an stuthan ferromagnetic.Tha cleachdadh MNCn ann an làimhseachadh uisge sgudail air a dhearbhadh le bhith a’ measadh an comas sùghaidh a’ cleachdadh deuchainn sùghaidh methylene blue (MB) aig diofar cho-chruinneachaidhean bho 5 gu 20 ppm.Sheall MNCn a fhuaireadh aig an àm synthesis (20 min) an èifeachd sùghaidh as àirde (10.36 mg / g) an coimeas ri feadhainn eile, agus b’ e ìre toirt air falbh dath MB 87.79%.Mar sin, chan eil luachan Langmuir dòchasach an coimeas ri luachan Freundlich, le R2 mu 0.80, 0.98 agus 0.99 airson MNCs air an co-chur aig 10 min (MNC10), 15 min (MNC15) agus 20 min (MNC20) fa leth.Mar thoradh air an sin, tha an siostam adsorption ann an staid heterogeneous.Mar sin, tha arcing microwave a’ tabhann dòigh gealltanach airson CPO a thionndadh gu MNC, a bheir air falbh dathan cronail.
Faodaidh rèididheachd microwave na pàirtean as fhaide a-staigh de stuthan a theasachadh tro eadar-obrachadh moileciuil de raointean electromagnetic.Tha am freagairt microwave seo gun samhail leis gu bheil e a’ brosnachadh freagairt teirmeach luath agus èideadh.Mar sin, tha e comasach am pròiseas teasachaidh a luathachadh agus ath-bheachdan ceimigeach àrdachadh2.Aig an aon àm, mar thoradh air an ùine freagairt nas giorra, faodaidh an ath-bhualadh microwave aig a ’cheann thall toraidhean de fhìor-ghlan agus toradh àrd3,4 a thoirt gu buil.Mar thoradh air na feartan iongantach aige, bidh rèididheachd microwave a ’comasachadh syntheses inntinneach microwave a thathas a’ cleachdadh ann an iomadh sgrùdadh, a ’toirt a-steach ath-bheachdan ceimigeach agus synthesis nano-stuthan5,6.Tron phròiseas teasachaidh, tha àite cinnteach aig feartan dielectric an ghlacadair taobh a-staigh a ’mheadhan, leis gu bheil e a’ cruthachadh àite teth anns a ’mheadhan, a tha a’ leantainn gu cruthachadh nanocarbons le diofar morphologies agus feartan.Tha sgrùdadh le Omoriyekomwan et al.Riochdachadh nanofibers gualain falamh bho kernels pailme a’ cleachdadh gualain gnìomhaichte agus nitrigin8.A bharrachd air an sin, cho-dhùin Fu agus Hamid cleachdadh inneal-brosnachaidh airson a bhith a’ dèanamh gualain gnìomhaichte snàithleach pailme ola ann an àmhainn microwave 350 W9.Mar sin, faodar dòigh-obrach coltach ris a chleachdadh gus ola-pailme amh a thionndadh gu MNCn le bhith a’ toirt a-steach scavengers iomchaidh.
Chaidh iongantas inntinneach fhaicinn eadar rèididheachd microwave agus meatailtean le oirean biorach, dotagan no neo-riaghailteachdan submicroscopic10.Bheir arc no sradag dealain buaidh air làthaireachd an dà rud seo (ris an canar mar as trice sgaoilidh arc)11,12.Brosnaichidh an arc cruthachadh àiteachan teth nas ionadail agus bheir e buaidh air an ath-bhualadh, agus mar sin a’ leasachadh co-dhèanamh ceimigeach na h-àrainneachd13.Tha an t-iongantas sònraichte agus inntinneach seo air grunn sgrùdaidhean a tharraing leithid toirt air falbh truailleadh14,15, sgàineadh teàrr biomass16, pyrolysis le taic microwave17,18 agus synthesis stuthan19,20,21.
O chionn ghoirid, tha nanocarbons leithid carbon nanotubes, carbon nanospheres, agus graphene oxide atharraichte air aire a tharraing air sgàth am feartan.Tha comas mòr aig na nanocarbons sin airson tagraidhean bho ghineadh cumhachd gu glanadh uisge no dì-thruailleadh23.A bharrachd air an sin, tha feum air feartan gualain sàr-mhath, ach aig an aon àm, tha feum air deagh fheartan magnetach.Tha seo glè fheumail airson tagraidhean ioma-ghnìomhach a’ toirt a-steach sùghadh àrd de ions meatailt agus dathan ann an làimhseachadh uisge sgudail, atharraichean magnetach ann am bith-chonnadh agus eadhon absorbers microwave àrd-èifeachdais24,25,26,27,28.Aig an aon àm, tha buannachd eile aig na carbonan sin, a 'gabhail a-steach àrdachadh ann an raon uachdar làrach gnìomhach an t-sampall.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha rannsachadh air stuthan nanocarbon magnetach air a bhith a 'sìor fhàs.Mar as trice, tha na nanocarbons magnetach sin nan stuthan ioma-ghnìomhach anns a bheil stuthan magnetach nanosized a dh’ adhbhraicheas catalysts taobh a-muigh freagairt, leithid raointean electrostatach taobh a-muigh no raointean magnetach eile29.Mar thoradh air na feartan magnetach aca, faodar nanocarbons magnetach a chur còmhla ri raon farsaing de ghrìtheidean gnìomhach agus structaran iom-fhillte airson gluasad gu gluasad30.Aig an aon àm, tha nanocarbons magnetach (MNCn) a’ nochdadh èifeachdas sàr-mhath ann a bhith a’ sùghadh truailleadh bho fhuasglaidhean uisgeach.A bharrachd air an sin, faodaidh an raon uachdar sònraichte àrd agus na pòlaichean a chaidh a chruthachadh ann an MNCn comas sùghaidh àrdachadh31.Faodaidh luchd-sgaraidh magnetach MNCn a sgaradh bho fhuasglaidhean fìor reactive, gan tionndadh gu bhith nan sorbent a ghabhas obrachadh agus a riaghladh32.
Tha grunn luchd-rannsachaidh air dearbhadh gum faodar nanocarbons àrd-inbhe a thoirt a-mach le bhith a’ cleachdadh ola pailme amh33,34.Thathas den bheachd gu bheil ola pailme, ris an canar gu saidheansail Elais Guneensis, mar aon de na h-olan a ghabhas ithe cudromach le cinneasachadh timcheall air 76.55 millean tunna ann an 202135. Tha co-mheas cothromach de dh’ aigéid shailleil neo-shàthaichte (EFAn) agus searbhagan geir shàthaichte ann an ola pailme amh no CPO. (Ùghdarras Airgeadaidh Singapore).Is e triglycerides a th’ anns a’ mhòr-chuid de na hydrocarbons ann an CPO, glyceride air a dhèanamh suas de thrì co-phàirtean acetate triglyceride agus aon phàirt glycerol36.Faodar na hydrocarbons sin a thoirt gu coitcheann mar thoradh air an ìre mhòr de ghualain a th’ annta, a’ fàgail gum faodadh iad a bhith nan ro-ruitheadairean uaine airson cinneasachadh nanocarbon37.A rèir an litreachais, mar as trice bidh CNT37,38,39,40, carbon nanospheres33,41 agus graphene34,42,43 air an co-chur le bhith a’ cleachdadh ola pailme amh no ola a ghabhas ithe.Tha comas mòr aig na nanocarbons sin ann an tagraidhean bho ghineadh cumhachd gu glanadh uisge no dì-thruailleadh.
Tha synthesis teirmeach leithid CVD38 no pyrolysis33 air a thighinn gu bhith na dhòigh fàbharach airson lobhadh ola pailme.Gu mì-fhortanach, tha an teòthachd àrd sa phròiseas ag àrdachadh cosgais cinneasachaidh.Feumaidh cinneasachadh an stuth as fheàrr leotha 44 modhan-obrach fada, tedious agus dòighean glanaidh.Ach, chan urrainnear a ràdh gu bheil feum air dealachadh corporra agus sgàineadh air sgàth cho seasmhach sa tha ola amh pailme aig teòthachd àrd45.Mar sin, tha feum fhathast air teòthachd nas àirde gus ola-pailme amh a thionndadh gu stuthan carbonaceous.Faodar beachdachadh air an arc leaghaidh mar an comas as fheàrr agus an dòigh ùr airson synthesis nanocarbon magnetach 46 .Tha an dòigh-obrach seo a’ toirt lùth dhìreach dha ro-ruitheadairean agus fuasglaidhean ann an stàitean air leth brosnachail.Faodaidh sgaoileadh arc adhbhrachadh gu bheil na bannan gualain ann an ola amh pailme a’ briseadh.Ach, dh’ fhaodadh gum feum am beàrn dealain a thathar a’ cleachdadh coinneachadh ri riatanasan teann, a chuireas casg air sgèile gnìomhachais, agus mar sin feumar dòigh èifeachdach a leasachadh fhathast.
Cho fad ‘s as aithne dhuinn, chan eil mòran rannsachaidh air sgaoileadh arc a’ cleachdadh microwave mar dhòigh air nanocarbons a cho-chur.Aig an aon àm, cha deach làn sgrùdadh a dhèanamh air cleachdadh ola pailme amh mar ro-ruithear.Mar sin, tha an sgrùdadh seo ag amas air sgrùdadh a dhèanamh air comasachd nanocarbons magnetach a thoirt a-mach bho ro-ruitheadairean ola pailme amh a ’cleachdadh arc dealain a’ cleachdadh àmhainn microwave.Bu chòir am pailteas ola pailme a bhith air a nochdadh ann am bathar agus tagraidhean ùra.Dh’ fhaodadh an dòigh-obrach ùr seo a thaobh gineadh ola pailme cuideachadh le bhith a’ cur ri roinn na h-eaconamaidh agus a bhith na thùs teachd-a-steach eile dha riochdairean ola pailme, gu sònraichte fo bhuaidh planntachasan ola pailme tuathanaich bheaga.A rèir sgrùdadh air luchd-seilbh beag Afraganach le Ayompe et al., cha bhith luchd-seilbh beag a’ cosnadh barrachd airgid ach ma bhios iad a’ pròiseasadh cruinneachaidhean de mheasan ùra iad fhèin agus a’ reic ola-pailme amh seach a bhith ga reic ri luchd-meadhain, rud a tha na obair cosgail agus sàth47.Aig an aon àm, tha àrdachadh ann an dùnadh fhactaraidhean mar thoradh air COVID-19 air buaidh a thoirt air toraidhean tagraidh stèidhichte air ola pailme.Gu inntinneach, leis gu bheil cothrom aig a’ mhòr-chuid de dhachaighean air àmhainnean microwave agus gum faodar beachdachadh air an dòigh a thathar a’ moladh san sgrùdadh seo a dhèanamh comasach agus aig prìs reusanta, faodar beachdachadh air cinneasachadh MNC mar roghainn eile an àite planntachasan ola pailme air sgèile bheag.Aig an aon àm, air sgèile nas motha, faodaidh companaidhean tasgadh a dhèanamh ann an reactaran mòra gus TNCan mòra a thoirt gu buil.
Tha an sgrùdadh seo gu ìre mhòr a’ còmhdach a’ phròiseas synthesis a’ cleachdadh stàilinn gun staoin mar mheadhan dielectric airson diofar amannan.Tha a’ mhòr-chuid de sgrùdaidhean coitcheann a’ cleachdadh microwave agus nanocarbons a’ moladh ùine synthesis iomchaidh de 30 mionaid no barrachd33,34.Gus taic a thoirt do bheachd practaigeach ruigsinneach agus so-dhèanta, bha an sgrùdadh seo ag amas air MNCn fhaighinn le amannan synthesis nas ìsle na a’ chuibheasachd.Aig an aon àm, tha an sgrùdadh a 'dèanamh dealbh de dh' ullachadh teicneòlais ìre 3 mar a tha an teòiridh air a dhearbhadh agus air a bhuileachadh air sgèile obair-lann.Nas fhaide air adhart, bha na MNCn a thàinig às a sin air an comharrachadh le na feartan fiosaigeach, ceimigeach agus magnetach aca.Chaidh Methylene blue a chleachdadh an uairsin gus comas sùghaidh nan MNCn a thàinig às a sin a nochdadh.
Chaidh ola pailme amh fhaighinn bho Mhuileann Apas Balung, Sawit Kinabalu Sdn.Bhd., Tawau, agus tha e air a chleachdadh mar ro-ruithear gualain airson synthesis.Anns a ’chùis seo, chaidh uèir stàilinn gun staoin le trast-thomhas de 0.90 mm a chleachdadh mar mheadhan dielectric.Chaidh Ferrocene (purity 99%), a fhuaireadh bho Sigma-Aldrich, na SA, a thaghadh mar inneal-brosnachaidh san obair seo.Chaidh Methylene blue (Bendosen, 100 g) a chleachdadh tuilleadh airson deuchainnean sùghaidh.
Anns an sgrùdadh seo, chaidh àmhainn microwave taighe (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) a thionndadh gu bhith na reactair microwave.Chaidh trì tuill a dhèanamh ann am pàirt àrd an àmhainn microwave airson a bhith a 'toirt a-steach agus a-mach gas agus thermocouple.Bha na probes thermocouple air an insaladh le tiùban ceirmeag agus air an cur fo na h-aon chumhachan airson gach deuchainn gus casg a chuir air tubaistean.Aig an aon àm, chaidh reactar glainne borosilicate le mullach trì-tuill a chleachdadh gus na sampallan agus an trachea a ghabhail.Faodar iomradh a thoirt air diagram sgeamach de reactair microwave ann am Figear Leasachail 1.
A’ cleachdadh ola amh pailme mar ro-ruithear gualain agus ferrocene mar inneal-brosnachaidh, chaidh nanocarbons magnetach a cho-chur.Chaidh timcheall air 5% a rèir cuideam den catalyst ferrocene ullachadh leis an dòigh catalyst sileadh.Tha Ferrocene air a mheasgachadh le 20 ml de ola amh pailme aig 60 rpm airson 30 mionaid.Chaidh am measgachadh an uairsin a ghluasad gu breog alùmanum, agus chaidh uèir stàilinn stainless 30 cm a dh'fhaid a fhuarachadh agus a chuir gu dìreach taobh a-staigh a’ bhreabadair.Cuir a’ bhreabadair alumina a-steach don reactair glainne agus cuir gu tèarainte e am broinn an àmhainn microwave le mullach glainne seulaichte.Chaidh nitrogen a shèideadh a-steach don t-seòmar 5 mionaidean mus do thòisich an ath-bhualadh gus èadhar nach eileas ag iarraidh a thoirt air falbh bhon t-seòmar.Chaidh cumhachd a’ mhicrowave àrdachadh gu 800W oir is e seo an cumhachd microwave as àirde as urrainn tòiseachadh arc math a chumail.Mar sin, dh’ fhaodadh seo cur ri cruthachadh shuidheachaidhean fàbharach airson ath-bheachdan sintéise.Aig an aon àm, tha seo cuideachd na raon cumhachd air a chleachdadh gu farsaing ann an watts airson ath-bheachdan fusion microwave48,49.Chaidh am measgachadh a theasachadh airson 10, 15 no 20 mionaidean rè an ath-fhreagairt.Às deidh an ath-bhualadh a chrìochnachadh, chaidh an reactair agus am microwave a fhuarachadh gu nàdarra gu teòthachd an t-seòmair.B’ e sileadh dubh le uèirichean helical a bh’ anns an toradh mu dheireadh anns a’ bhreab alùmanum.
Chaidh an sileadh dubh a chruinneachadh agus a nighe grunn thursan mu seach le ethanol, isopropanol (70%) agus uisge grùide.Às deidh nighe agus glanadh, tha an toradh air a thiormachadh thar oidhche aig 80 ° C ann an àmhainn àbhaisteach gus neo-chunbhalachd nach eileas ag iarraidh a ghlanadh.Chaidh an toradh an uairsin a chruinneachadh airson caractar.Chaidh sampaill leis an ainm MNC10, MNC15, agus MNC20 a chleachdadh gus nanocarbons magnetach a cho-chur airson 10 mion, 15 mion, agus 20 mion.
Thoir sùil air morf-eòlas MNC le miocroscop dealanach a’ sganadh sgaoilidhean achaidh no FESEM (modail Zeiss Auriga) aig meudachadh 100 gu 150 kX.Aig an aon àm, chaidh an co-dhèanamh eileamaideach a sgrùdadh le speactroscopaidh X-ray lùth-sgaoilidh (EDS).Chaidh mion-sgrùdadh EMF a dhèanamh aig astar obrach 2.8 mm agus bholtadh luathachaidh de 1 kV.Chaidh farsaingeachd uachdar sònraichte agus luachan pore MNC a thomhas leis an dòigh Brunauer-Emmett-Teller (BET), a’ toirt a-steach an isotherm adsorption-desorption de N2 aig 77 K. .
Chaidh criostalachd agus ìre nan nanocarbons magnetach a dhearbhadh le eadar-dhealachadh pùdar X-ray no XRD (Burker D8 Advance) aig λ = 0.154 nm.Chaidh diffractograms a chlàradh eadar 2θ = 5 agus 85 ° aig ìre scan de 2 ° min-1.A bharrachd air an sin, chaidh structar ceimigeach MNCn a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh speactroscopaidh infridhearg cruth-atharrachadh Fourier (FTIR).Chaidh an anailis a dhèanamh a’ cleachdadh Perkin Elmer FTIR-Spectrum 400 le astaran scan eadar 4000 agus 400 cm-1.Ann a bhith a’ sgrùdadh feartan structarail nanocarbons magnetach, chaidh speactroscopaidh Raman a dhèanamh a’ cleachdadh leusair neodymium-doped (532 nm) ann an speactroscopaidh U-RAMAN le amas 100X.
Chaidh magnetometer crathaidh no VSM (sreath Lake Shore 7400) a chleachdadh gus sùghaidh magnetach ocsaid iarainn ann am MNCn a thomhas.Chaidh raon magnetach de mu 8 kOe a chleachdadh agus chaidh 200 puing fhaighinn.
Nuair a bhathas a’ sgrùdadh comas MNCn mar adsorbents ann an deuchainnean sùghaidh, chaidh an dath cationic methylene blue (MB) a chleachdadh.Chaidh MNCn (20 mg) a chur ri 20 ml de fhuasgladh uisgeach de methylene gorm le dùmhlachd àbhaisteach anns an raon de 5-20 mg / L50.Chaidh pH an fhuasglaidh a shuidheachadh aig pH neodrach de 7 tron sgrùdadh.Chaidh am fuasgladh a ghluasad gu meacanaigeach aig 150 rpm agus 303.15 K air crathadh rothlach (Lab Companion: SI-300R).Tha na MNCan an uairsin air an sgaradh le bhith a’ cleachdadh magnet.Cleachd spectrophotometer UV-visible (Varian Cary 50 UV-Vis Spectrophotometer) gus sùil a chumail air dùmhlachd an fhuasglaidh MB ro agus às deidh an deuchainn assorption, agus thoir sùil air an lùb àbhaisteach gorm methylene aig tonn-tonn as àirde de 664 nm.Chaidh an deuchainn ath-aithris trì tursan agus chaidh an luach cuibheasach a thoirt seachad.Chaidh toirt air falbh MG bhon fhuasgladh a thomhas a’ cleachdadh a’ cho-aontar coitcheann airson an ìre de MC a chaidh a shanasachadh aig equilibrium qe agus an àireamh sa cheud de thoirt air falbh%.
Chaidh deuchainnean air an isotherm adsorption a dhèanamh cuideachd le bhith a’ gluasad diofar cho-chruinneachaidhean (5-20 mg / l) de fhuasglaidhean MG agus 20 mg den adsorbent aig teòthachd cunbhalach de 293.15 K. mg airson a h-uile MNC.
Chaidh sgrùdadh farsaing a dhèanamh air iarann agus gualain magnetach thairis air na deicheadan mu dheireadh.Tha na stuthan magnetach seo stèidhichte air gualain a’ tarraing aire a tha a’ sìor fhàs mar thoradh air na feartan electromagnetic sàr-mhath aca, a’ leantainn gu diofar thagraidhean teicneòlais a dh’ fhaodadh a bhith ann, gu sònraichte ann an innealan dealain agus làimhseachadh uisge.Anns an sgrùdadh seo, chaidh nanocarbons a cho-chur le bhith a’ sgàineadh hydrocarbons ann an ola amh pailme a’ cleachdadh inneal-sgaoilidh microwave.Chaidh an synthesis a dhèanamh aig amannan eadar-dhealaichte, bho 10 gu 20 min, aig co-mheas stèidhichte (5: 1) den ro-ruithear agus catalyst, a ’cleachdadh neach-cruinneachaidh gnàthach meatailt (SS toinnte) agus gu ìre neo-sheasmhach (èadhar neo-mhiannach air a ghlanadh le naitridean aig an toiseach na deuchainn).Tha na tasgaidhean carbonaceous mar thoradh air sin ann an cruth pùdar cruaidh dubh, mar a chithear ann am Fig. 2a a bharrachd.Bha an toradh gualain fuasglaidh timcheall air 5.57%, 8.21%, agus 11.67% aig amannan synthesis de 10 mionaidean, 15 mionaidean, agus 20 mionaidean, fa leth.Tha an suidheachadh seo a’ moladh gu bheil amannan synthesis nas fhaide a’ cur ri toradh nas àirde51 - toradh ìosal, is dòcha mar thoradh air amannan freagairt goirid agus gnìomhachd catalyst ìosal.
Aig an aon àm, faodar iomradh a thoirt air pìos de theodhachd synthesis an aghaidh ùine airson na nanocarbons a gheibhear ann am Figear Leasachail 2b.B’ e an teodhachd as àirde a fhuaireadh airson MNC10, MNC15 agus MNC20 190.9°C, 434.5°C agus 472°C, fa leth.Airson gach lùb, chithear leathad cas, a’ nochdadh àrdachadh cunbhalach ann an teòthachd taobh a-staigh an reactair mar thoradh air an teas a chaidh a chruthachadh tron arc meatailt.Chithear seo aig 0–2 min, 0–5 min, agus 0–8 min airson MNC10, MNC15, agus MNC20, fa leth.Às deidh dha ìre sònraichte a ruighinn, bidh an leathad a ’dol suas chun teòthachd as àirde, agus bidh an leathad a’ fàs meadhanach.
Chaidh microscopy dealanach sganadh sgaoilidhean achaidh (FESEM) a chleachdadh gus cumadh-tìre uachdar nan sampallan MNC fhaicinn.Mar a chithear ann am fige.1, tha structar morphologach beagan eadar-dhealaichte aig nanocarbons magnetach aig àm eadar-dhealaichte de synthesis.Dealbhan de FESEM MNC10 ann am fige.Tha 1a,b a’ sealltainn gu bheil cruthachadh raointean gualain air a dhèanamh suas de mhicro- agus nanospheres ceangailte agus ceangailte ri linn teannachadh uachdar àrd.Aig an aon àm, tha làthaireachd feachdan van der Waals a’ leantainn gu cruinneachadh raointean gualain52.Mar thoradh air an àrdachadh ann an ùine synthesis thàinig meudan nas lugha agus àrdachadh anns an àireamh de raointean mar thoradh air ath-bheachdan sgàineadh nas fhaide.Air fige.Tha 1c a’ sealltainn gu bheil cumadh spherical cha mhòr foirfe aig MNC15.Ach, faodaidh na raointean cruinnichte fhathast mesopores a chruthachadh, a dh’ fhaodadh a bhith nan deagh làraich airson sùghadh gorm methylene.Aig àrdachadh àrd de 15,000 uair ann am Fig. 1d chithear barrachd raointean gualain cruinnichte le meud cuibheasach de 20.38 nm.
Ìomhaighean FESEM de nanocarbons synthesized às deidh 10 min (a, b), 15 min (c, d) agus 20 min (me - g) aig 7000 agus amannan meudachaidh 15000.
Air fige.Tha 1e-g MNC20 a’ nochdadh leasachadh phòlaichean le raointean beaga air uachdar gualain magnetach agus ag ath-chruinneachadh morf-eòlas carbon gnìomhaichte magnetach53.Tha pores de dhiofar trast-thomhas agus leud air an suidheachadh air thuaiream air uachdar carbon magnetach.Mar sin, is dòcha gu bheil seo a’ mìneachadh carson a sheall MNC20 farsaingeachd uachdar nas motha agus meud pore mar a chithear le mion-sgrùdadh BET, leis gu bheil barrachd phòlaichean air an cruthachadh air an uachdar aige na bha aig amannan synthetigeach eile.Sheall micrografan a chaidh a thogail aig àrdachadh àrd de 15,000 uair meudan gràin neo-aon-ghnèitheach agus cumaidhean neo-riaghailteach, mar a chithear ann am Fig. 1g.Nuair a chaidh an ùine fàis àrdachadh gu 20 mionaid, chaidh raointean nas cruinne a chruthachadh.
Gu inntinneach, chaidh flakes gualain toinnte a lorg san aon raon.Bha trast-thomhas nan raointean eadar-dhealaichte bho 5.18 gu 96.36 nm.Faodaidh an cruthachadh seo a bhith mar thoradh air nucleation diofraichte, a tha air a chomasachadh le teòthachd àrd agus microwave.B’ e meud cruinne àireamhaichte nam MNCn ullaichte 20.38 nm cuibheasach airson MNC10, 24.80 nm airson MNC15, agus 31.04 nm airson MNC20.Tha cuairteachadh meud nan raointean air a shealltainn anns an fhige leasachail.3.
Tha Figear Leasachail 4 a’ sealltainn speactra EDS agus geàrr-chunntasan co-dhèanamh eileamaideach de MNC10, MNC15, agus MNC20, fa leth.A rèir an speactram, chaidh a thoirt fa-near gu bheil tomhas eadar-dhealaichte de C, O, agus Fe anns gach nanocarbon.Tha seo mar thoradh air na diofar ath-bhualaidhean oxidation agus sgàineadh a tha a’ nochdadh anns an ùine synthesis a bharrachd.Thathas a’ creidsinn gu bheil tòrr C a’ tighinn bhon ro-ruithear gualain, ola amh pailme.Aig an aon àm, tha an àireamh sa cheud ìosal de O mar thoradh air a’ phròiseas oxidation rè synthesis.Aig an aon àm, tha Fe air ainmeachadh mar ocsaid iarainn a chaidh a thasgadh air uachdar nanocarbon às deidh lobhadh ferrocene.A bharrachd air an sin, tha Figear Leasachail 5a–c a’ sealltainn mapadh eileamaidean MNC10, MNC15, agus MNC20.Stèidhichte air mapadh bunaiteach, chaidh fhaicinn gu bheil Fe air a chuairteachadh gu math thairis air uachdar MNC.
Tha mion-sgrùdadh sùghadh nitrogen a’ toirt seachad fiosrachadh mun uidheamachd sùghaidh agus structar porous an stuth.Tha isotherms assorption N2 agus grafaichean de uachdar MNC BET air an sealltainn ann am Figs.2. Stèidhichte air na h-ìomhaighean FESEM, thathar an dùil gun nochd an giùlan adsorption measgachadh de structaran microporous agus mesoporous mar thoradh air cruinneachadh.Ach, tha an graf ann am Fig. 2 a' sealltainn gu bheil an adsorbent coltach ris an seòrsa IV isotherm agus an seòrsa lùb hysteresis H2 de IUPAC55.Tha an seòrsa seo de isotherm gu tric coltach ri stuthan mesoporous.Mar as trice bidh giùlan adsorption mesopores air a dhearbhadh leis an eadar-obrachadh eadar ath-bheachdan adsorption-sorption le moileciuilean a’ stuth dùmhlaichte.Mar as trice bidh isotherms asorption cumadh S no cumadh S air adhbhrachadh le sùghadh aon-fhilleadh-ioma-fhilleadh agus an uairsin iongantas anns a bheil gas a’ dlùthachadh a-steach do ìre leaghaidh ann am pores aig cuideaman fo chuideam sùghaidh an lionn mòr, ris an canar dùmhlachd pore 56. Bidh dùmhlachd capillary ann am pores a’ tachairt aig cuideaman coimeasach (p/po) os cionn 0.50.Aig an aon àm, tha an structar pore iom-fhillte a’ nochdadh hysteresis seòrsa H2, a tha air a thoirt air sgàth plugadh pore no aodion ann an raon cumhang de phòlaichean.
Tha paramadairean fiosaigeach an uachdar a fhuaireadh bho dheuchainnean BET air an sealltainn ann an Clàr 1. Mheudaich farsaingeachd uachdar BET agus meud pore iomlan gu mòr le àrdachadh ann an ùine synthesis.Is e na meudan pore cuibheasach de MNC10, MNC15, agus MNC20 7.2779 nm, 7.6275 nm, agus 7.8223 nm, fa leth.A rèir molaidhean IUPAC, faodar na pores eadar-mheadhanach sin a sheòrsachadh mar stuthan mesoporous.Faodaidh an structar mesoporous methylene gorm a dhèanamh nas fhasa a bhith troimh-chèile agus nas so-ruigsinneach le MNC57.Sheall an Ùine Synthesis as àirde (MNC20) an raon uachdar as àirde, air a leantainn le MNC15 agus MNC10.Faodaidh raon uachdar BET nas àirde coileanadh sèididh a leasachadh leis gu bheil barrachd làraich surfactant rim faighinn.
Tha pàtrain eadar-dhealachaidh X-ray de na MNCan synthesized air an sealltainn ann am Fig. 3. Aig teòthachd àrd, bidh ferrocene cuideachd a’ sgàineadh agus a’ cruthachadh iarann ogsaid.Air fige.Tha 3a a’ sealltainn pàtran XRD de MNC10.Tha e a’ sealltainn dà stùc aig 2θ, 43.0° agus 62.32°, a tha air an sònrachadh do ɣ-Fe2O3 (JCPDS #39–1346).Aig an aon àm, tha stùc teann aig Fe3O4 aig 2θ: 35.27 °.Air an làimh eile, ann am pàtran sgaraidh MHC15 ann am Fig. 3b a 'sealltainn stùcan ùra, a tha nas coltaiche co-cheangailte ri àrdachadh ann an teòthachd agus ùine synthesis.Ged nach eil an stùc 2θ: 26.202 ° cho dian, tha am pàtran sgaraidh co-chòrdail ris an fhaidhle grafite JCPDS (JCPDS # 75 - 1621), a 'sealltainn gu bheil criostalan grafait taobh a-staigh na nanocarbon.Tha an stùc seo neo-làthaireach ann am MNC10, is dòcha mar thoradh air an teòthachd arc ìosal rè synthesis.Aig 2θ tha trì stùcan ùine: 30.082°, 35.502°, 57.422° air a chur às leth Fe3O4.Tha e cuideachd a’ sealltainn dà stùc a’ nochdadh làthaireachd ɣ-Fe2O3 aig 2θ: 43.102° agus 62.632°.Airson MNC synthesized airson 20 min (MNC20), mar a chithear ann am Fig. 3c, chithear pàtran sgaraidh coltach ris ann am MNK15.Tha an stùc grafaigeach aig 26.382° cuideachd ri fhaicinn anns an MNC20.Tha na trì stùcan biorach a chithear aig 2θ: 30.102°, 35.612°, 57.402° airson Fe3O4.A bharrachd air an sin, tha làthaireachd ε-Fe2O3 air a shealltainn aig 2θ: 42.972 ° agus 62.61.Faodaidh làthaireachd todhar iarainn ocsaíd anns na MNCn a thig às a sin buaidh mhath a thoirt air a’ chomas a bhith a’ gabhail a-steach gorm methylene san àm ri teachd.
Chaidh na feartan ceangail ceimigeach anns na sampallan MNC agus CPO a dhearbhadh bho speactra meòrachaidh FTIR ann am Figear Leasachail 6. An toiseach, bha na sia stùcan cudromach de dh’ ola pailme amh a ’riochdachadh ceithir diofar phàirtean ceimigeach mar a chaidh a mhìneachadh ann an Clàr Leasachail 1. Na stùcan bunaiteach a chaidh an comharrachadh ann an CPO tha 2913.81 cm-1, 2840 cm-1 agus 1463.34 cm-1, a tha a’ toirt iomradh air crithean sìneadh CH de alkanes agus buidhnean aliphatic CH2 no CH3 eile.Is e na coilltean stùc a chaidh a chomharrachadh 1740.85 cm-1 agus 1160.83 cm-1.Tha an stùc aig 1740.85 cm-1 na cheangal C = O air a leudachadh le ester carbonyl den bhuidheann gnìomh triglyceride.Aig an aon àm, is e an ìre as àirde aig 1160.83 cm-1 clò-bhualadh na buidhne eistear CO58.59 leudaichte.Aig an aon àm, is e an ìre as àirde aig 813.54 cm-1 clò-bhualadh na buidhne alcan.
Mar sin, chaidh cuid de stùcan in-ghabhail ann an ola pailme amh à bith mar a bha an ùine synthesis a’ dol am meud.Tha mullaichean aig 2913.81 cm-1 agus 2840 cm-1 fhathast rim faicinn ann am MNC10, ach tha e inntinneach gu bheil na stùcan ann am MNC15 agus MNC20 buailteach a dhol à sealladh air sgàth oxidation.Aig an aon àm, nochd mion-sgrùdadh FTIR air nanocarbons magnetach stùcan in-ghabhail a chaidh a chruthachadh às ùr a’ riochdachadh còig diofar bhuidhnean gnìomh de MNC10-20.Tha na stùcan sin cuideachd air an liostadh ann an Clàr Leasachail 1. Is e an stùc aig 2325.91 cm-1 am pìos neo-chunbhalach CH de bhuidheann aliphatic CH360.Tha an stùc aig 1463.34-1443.47 cm-1 a 'sealltainn CH2 agus CH a' lùbadh buidhnean aliphatic leithid ola pailme, ach tha an stùc a 'tòiseachadh a' lùghdachadh le ùine.Tha an stùc aig 813.54–875.35 cm–1 na chlò-bhualadh den bhuidheann aromatic CH-alkane.
Aig an aon àm, tha na stùcan aig 2101.74 cm-1 agus 1589.18 cm-1 a’ riochdachadh bannan CC 61 a’ cruthachadh fàinneachan C = C alkyne agus aromatic, fa leth.Tha stùc bheag aig 1695.15 cm-1 a’ sealltainn an ceangal C=O den searbhag shailleil an-asgaidh bhon bhuidheann carbonyl.Tha e air fhaighinn bho CPO carbonyl agus ferrocene rè synthesis.Buinidh na stùcan ùra a chaidh a chruthachadh anns an raon bho 539.04 gu 588.48 cm-1 don cheangal crathaidh Fe-O de ferrocene.Stèidhichte air na stùcan a chithear ann am Figear Leasachail 4, chìthear gum faod ùine synthesis grunn stùcan a lughdachadh agus ath-cheangal ann an nanocarbons magnetach.
Tha mion-sgrùdadh speactroscopach air sgapadh Raman de nanocarbons magnetach a gheibhear aig amannan eadar-dhealaichte de synthesis a’ cleachdadh leusair tachartais le tonn-tonn de 514 nm air a shealltainn ann am Figear 4. Tha a h-uile spectra de MNC10, MNC15 agus MNC20 air a dhèanamh suas de dhà chòmhlan dian co-cheangailte ri carbon sp3 ìosal, mar as trice lorgar ann an criostalan nanographite le uireasbhaidhean ann am modhan crathaidh de ghnèithean gualain sp262.Tha a’ chiad stùc, a tha suidhichte ann an sgìre 1333–1354 cm–1, a’ riochdachadh a’ chòmhlan D, a tha mì-fhàbharach airson grafait air leth math agus a’ freagairt ri eas-òrdugh structarail agus neo-chunbhalachd eile63,64.Tha an dàrna stùc as cudromaiche timcheall air 1537–1595 cm-1 ag èirigh bho shìneadh ceangail a-staigh no cruthan grafait criostalach agus òrdaichte.Ach, ghluais an stùc le timcheall air 10 cm-1 an coimeas ris a’ chòmhlan graphite G, a’ nochdadh gu bheil òrdugh cruachadh dhuilleagan ìosal aig na MNCn agus structar easbhaidheach.Thathas a’ cleachdadh dian nan bannan D agus G (ID/IG) gus purrachd criostalan agus sampallan grafait a mheasadh.A rèir mion-sgrùdadh speactroscopic Raman, bha luachan ID / IG aig a h-uile MNC anns an raon 0.98–0.99, a’ nochdadh uireasbhaidhean structarail mar thoradh air tar-chur Sp3.Faodaidh an suidheachadh seo mìneachadh a dhèanamh air làthaireachd stùcan 2θ nach eil cho dian anns an speactram XPA: 26.20 ° airson MNK15 agus 26.28 ° airson MNK20, mar a chithear ann am Fig. 4, a tha air a shònrachadh don stùc grafait ann am faidhle JCPDS.Tha na co-mheasan ID/IG MNC a gheibhear san obair seo anns an raon de nanocarbons magnetach eile, mar eisimpleir, 0.85–1.03 airson an dòigh hydrothermal agus 0.78–0.9665.66 airson an dòigh pyrolytic.Mar sin, tha an co-mheas seo a’ nochdadh gum faodar an dòigh synthetigeach a th’ ann an-dràsta a chleachdadh gu farsaing.
Chaidh feartan magnetach nam MNCn a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh magnetometer crathaidh.Tha an hysteresis mar thoradh air sin air a shealltainn ann am Fig.5.Mar riaghailt, bidh MNCn a’ faighinn an magnetachd bho ferrocene aig àm synthesis.Dh’ fhaodadh na feartan magnetach a bharrachd seo comas sùghaidh nanocarbons àrdachadh san àm ri teachd.Mar a chithear ann am Figear 5, faodar na sampallan a chomharrachadh mar stuthan superparamagnetic.A rèir Wahajuddin & Arora67, is e an staid superparamagnetic gu bheil an sampall air a magnetachadh gu magnetachadh sùghaidh (MS) nuair a thèid raon magnetach a-muigh a chuir an sàs.Nas fhaide air adhart, chan eil eadar-obrachaidhean magnetach fuigheall a’ nochdadh tuilleadh anns na sampallan67.Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil an saturation magnetization ag àrdachadh leis an ùine synthesis.Gu inntinneach, tha an sùghaidh magnetach as àirde aig MNC15 leis gum faod cruthachadh làidir magnetach (magnetization) a bhith air adhbhrachadh leis an ùine synthesis as fheàrr an làthair magnet a-muigh.Dh’ fhaodadh seo a bhith mar thoradh air làthaireachd Fe3O4, aig a bheil feartan magnetach nas fheàrr an taca ri ocsaidean iarainn eile leithid ɣ-Fe2O.Is e an t-òrdugh aig a’ mhionaid sùghaidh sùghaidh gach aonad tomad MNCn MNC15>MNC10>MNC20.Tha na paramadairean magnetach a fhuaireadh air an toirt seachad sa chlàr.2.
Tha an luach as ìsle de shàthachadh magnetach nuair a bhios tu a’ cleachdadh magnets gnàthach ann an dealachadh magnetach timcheall air 16.3 emu g-1.Tha comas MNCn gus stuthan truaillidh a thoirt air falbh leithid dathan san àrainneachd uisgeach agus cho furasta ‘s a tha e toirt air falbh MNCn air fàs gu bhith nam factaran a bharrachd airson na nanocarbons a fhuaireadh.Tha sgrùdaidhean air sealltainn gu bheilear den bheachd gu bheil sùghaidh magnetach an LSM àrd.Mar sin, ràinig a h-uile sampall luachan sùghaidh magnetach nas motha na gu leòr airson a’ mhodh dealachaidh magnetach.
O chionn ghoirid, tha stiallan meatailt no uèirichean air aire a tharraing mar luchd-catharra no dielectrics ann am pròiseasan fusion microwave.Bidh ath-bhualaidhean microwave de mheatailtean ag adhbhrachadh teòthachd àrd no ath-bheachdan taobh a-staigh an reactair.Tha an sgrùdadh seo ag agairt gu bheil an uèir stàilinn gun mhullach agus cumhaichte (coilichte) a’ comasachadh sgaoileadh microwave agus teasachadh meatailt.Tha stàilinn gun staoin air garbh a nochdadh aig a’ mhullach, a tha a’ leantainn gu luachan àrda dùmhlachd cosgais uachdar agus raon dealain a-muigh.Nuair a tha an cosgais air lùth cineatach gu leòr fhaighinn, leumaidh na gràinean fo chasaid a-mach às an stàilinn gun staoin, a’ toirt air an àrainneachd ianachadh, a’ toirt a-mach sgaoilidh no sradag 68 .Tha sgaoileadh meatailt a’ cur gu mòr ri ath-bhualaidhean sgàineadh fuasglaidh an cois àiteachan teth aig teòthachd àrd.A rèir a 'mhapa teothachd ann am Fig.
Anns a ’chùis seo, thathas a’ cumail sùil air buaidh teirmeach, leis gum faod dealanan le ceangal lag gluasad agus cuimseachadh air an uachdar agus air an tip69.Nuair a thèid stàilinn gun staoin a dhùsgadh, bidh farsaingeachd uachdar mòr a’ mheatailt ann am fuasgladh a’ cuideachadh le bhith a’ brosnachadh sruthan eddy air uachdar an stuth agus a’ cumail a’ bhuaidh teasachaidh.Tha an suidheachadh seo gu h-èifeachdach a’ cuideachadh le bhith a’ glanadh nan slabhraidhean fada gualain de CPO agus ferrocene agus ferrocene.Mar a chithear ann am Fig.
Tha inneal a thathar a' moladh airson cruthachadh MNCan air a shealltainn ann am Figear Leasachail 7. Bidh na slabhraidhean fada gualain de CPO agus ferrocene a' tòiseachadh a' sgàineadh aig teòthachd àrd.Bidh an ola a’ briseadh sìos gus a bhith a’ cruthachadh hydrocarbons sgoltadh a thig gu bhith nan ro-ruitheadairean gualain ris an canar globules ann an ìomhaigh FESEM MNC1070.Air sgàth lùth na h-àrainneachd agus cuideam 71 ann an suidheachaidhean àile.Aig an aon àm, bidh ferrocene cuideachd a’ sgàineadh, a’ cruthachadh catalyst bho atoman gualain a chaidh a thasgadh air Fe.Bidh nucleation luath an uairsin a’ tachairt agus bidh an cridhe gualain a’ oxidachadh gus còmhdach gualain amorphous agus grafait a chruthachadh air mullach a’ chridhe.Mar a bhios an ùine a’ dol am meud, bidh meud na cruinne a’ fàs nas mionaidiche agus nas èideadh.Aig an aon àm, tha na feachdan van der Waals a th’ ann mar-thà cuideachd a’ leantainn gu cruinneachadh raointean52.Nuair a thèid ions Fe a lughdachadh gu Fe3O4 agus ɣ-Fe2O3 (a rèir mion-sgrùdadh ìre X-ray), tha diofar sheòrsan de ocsaidean iarainn air an cruthachadh air uachdar nanocarbons, a tha a’ leantainn gu cruthachadh nanocarbons magnetach.Sheall mapadh EDS gun robh na dadaman Fe air an sgaoileadh gu làidir thairis air uachdar MNC, mar a chithear ann am Figearan Leasachail 5a-c.
Is e an t-eadar-dhealachadh, aig àm synthesis de 20 mionaid, gu bheil cruinneachadh gualain a’ tachairt.Bidh e a’ cruthachadh phòlaichean nas motha air uachdar MNCn, a’ moladh gum faodar beachdachadh air MNC mar ghualain gnìomhaichte, mar a chithear ann an ìomhaighean FESEM ann am Fig. 1e–g.Dh’ fhaodadh an eadar-dhealachadh seo ann am meudan pore a bhith co-cheangailte ri tabhartas iarann ogsaid bho ferrocene.Aig an aon àm, mar thoradh air an teòthachd àrd a chaidh a ruighinn, tha lannan deformed ann.Bidh nanocarbons magnetach a’ taisbeanadh diofar morphologies aig diofar amannan synthesis.Tha nanocarbons nas dualtaiche cumaidhean spherical a chruthachadh le amannan synthesis nas giorra.Aig an aon àm, tha pores agus lannan comasach, ged nach eil an eadar-dhealachadh ann an ùine synthesis ach taobh a-staigh 5 mionaidean.
Faodaidh nanocarbons magnetach truailleadh a thoirt air falbh bhon àrainneachd uisgeach.Tha an comas a bhith air a thoirt air falbh gu furasta às deidh an cleachdadh na fheart a bharrachd airson a bhith a’ cleachdadh na nanocarbons a gheibhear san obair seo mar adsorbents.Ann a bhith a’ sgrùdadh feartan sùghaidh nanocarbons magnetach, rinn sinn sgrùdadh air comas MNCn gus fuasglaidhean methylene blue (MB) a dhì-dhathach aig 30 ° C gun atharrachadh pH sam bith.Tha grunn sgrùdaidhean air co-dhùnadh nach eil àite cudromach aig coileanadh sùgh gualain anns an raon teòthachd 25-40 ° C ann a bhith a’ dearbhadh toirt air falbh MC.Ged a tha àite cudromach aig fìor luachan pH, faodaidh cosgaisean a bhith air an cruthachadh air na buidhnean gnìomh uachdar, a dh’ adhbhraicheas briseadh air an eadar-obrachadh adsorbate-adsorbent agus a bheir buaidh air sùghadh.Mar sin, chaidh na cumhaichean gu h-àrd a thaghadh san sgrùdadh seo a’ beachdachadh air na suidheachaidhean sin agus an fheum air làimhseachadh uisge sgudail àbhaisteach.
Anns an obair seo, chaidh deuchainn sùghaidh baidse a dhèanamh le bhith a’ cur 20 mg de MNCn ri 20 ml de fhuasgladh uisgeach de methylene blue le diofar cho-chruinneachaidhean tùsail àbhaisteach (5-20 ppm) aig àm conaltraidh stèidhichte60.Tha Figear Leasachail 8 a’ sealltainn inbhe diofar cho-chruinneachaidhean (5-20 ppm) de fhuasglaidhean gorm methylene ro agus às deidh làimhseachadh le MNC10, MNC15, agus MNC20.Nuair a bhios tu a’ cleachdadh diofar MNCn, chaidh ìre dath nam fuasglaidhean MB sìos.Gu inntinneach, chaidh a lorg gu robh MNC20 gu furasta a’ dathadh fuasglaidhean MB aig dùmhlachd de 5 ppm.Aig an aon àm, lughdaich an MNC20 ìre dath an fhuasglaidh MB an taca ri MNCn eile.Tha an speactram faicsinneach UV de MNC10-20 air a shealltainn ann am Figear Leasachail 9. Aig an aon àm, tha an ìre toirt air falbh agus fiosrachadh adsorption air an sealltainn ann am Figear 9. 6 agus ann an clàr 3, fa leth.
Gheibhear stùcan làidir methylene gorm aig 664 nm agus 600 nm.Mar riaghailt, bidh dian an stùc a 'lùghdachadh mean air mhean le lùghdachadh ann an ìre tòiseachaidh fuasgladh MG.Anns an Fhig.Air an làimh eile, chaidh na stùcan in-ghabhail de fhuasglaidhean MB sìos gu mòr às deidh làimhseachadh le MNC15 agus MNC20, mar a chithear ann am Figearan Leasachail 9b agus c, fa leth.Tha na h-atharrachaidhean sin rim faicinn gu soilleir mar a tha dùmhlachd fuasgladh MG a’ dol sìos.Ach, bha na h-atharrachaidhean speurail a chaidh a choileanadh leis na trì gualain magnetach gu leòr gus an dath gorm methylene a thoirt air falbh.
Stèidhichte air Clàr 3, tha na toraidhean airson an àireamh de MC adsorbed agus an àireamh sa cheud de MC adsorbed air an sealltainn ann am Fig.Aig an aon àm, sheall an ceudad assorption no ìre toirt air falbh MB (MBR) gluasad eile nuair a dh’ èirich an dùmhlachd tùsail.Aig co-chruinneachaidhean MC tùsail nas ìsle, bha làraich gnìomhach falamh fhathast air an uachdar adsorbent.Mar a bhios an dùmhlachd dath a’ dol am meud, lùghdaichidh an àireamh de làraich gnìomhach falamh a tha rim faighinn airson sùghadh moileciuilean dath.Tha cuid eile air co-dhùnadh gun tèid sùghadh nan làraich gnìomhach biosorption a choileanadh fo na cumhaichean sin72.
Gu mì-fhortanach airson MNC10, mheudaich agus lughdaich MBR às deidh 10 ppm de fhuasgladh MB.Aig an aon àm, chan eil ach pàirt glè bheag de MG air a adsorbed.Tha seo a’ sealltainn gur e 10 ppm an dùmhlachd as fheàrr airson adsorption MNC10.Airson a h-uile MNC a chaidh a sgrùdadh san obair seo, b’ e òrdugh comasan asorption mar a leanas: MNC20> MNC15> MNC10, b’ e na luachan cuibheasach 10.36 mg/g, 6.85 mg/g agus 0.71 mg/g, toirt air falbh cuibheasach ìrean MG bha 87, 79%, 62.26% agus 5.75%.Mar sin, sheall MNC20 na feartan sùghaidh as fheàrr am measg nan nanocarbons magnetach synthesized, a’ toirt aire don chomas assorption agus an speactram UV-fhaicsinneach.Ged a tha an comas sùghaidh nas ìsle an taca ri nanocarbons magnetach eile leithid MWCNT magnetach composite (11.86 mg / g) agus nanoparticles Fe3O4 magnetach halloysite nanotube-magnetic (18.44 mg / g), chan fheum an sgrùdadh seo cleachdadh brosnachaidh a bharrachd.Bidh ceimigean ag obair mar luchd-brosnachaidh.a’ toirt seachad dòighean synthetigeach glan agus so-dhèanta73,74.
Mar a chithear le luachan SBET de na MNCs, tha uachdar sònraichte àrd a ’toirt seachad làraich nas gnìomhaiche airson fuasgladh MB a adsorption.Tha seo a 'fàs mar aon de na feartan bunaiteach de nanocarbons sintéise.Aig an aon àm, air sgàth cho beag sa tha MNCn, tha an ùine synthesis goirid agus iomchaidh, a tha a rèir prìomh fheartan adsorbents gealltanach75.An coimeas ri adsorbents nàdarra àbhaisteach, tha na MNCn synthesized làn shàthaichte gu magnetach agus faodar an toirt air falbh gu furasta bho fhuasgladh fo ghnìomhachd raon magnetach taobh a-muigh76.Mar sin, tha an ùine a tha a dhìth airson a 'phròiseas leigheis gu lèir air a lùghdachadh.
Tha isotherms adsorption deatamach gus am pròiseas asorption a thuigsinn agus an uairsin gus sealltainn mar a bhios na sgaraidhean adsorbate eadar na h-ìrean leaghaidh is cruaidh nuair a ruigear co-chothromachd.Tha na co-aontaran Langmuir agus Freundlich air an cleachdadh mar cho-aontaran isotherm àbhaisteach, a tha a 'mìneachadh an dòigh sèididh, mar a chithear ann am Figear 7. Tha modail Langmuir gu math a' sealltainn cruthachadh aon shreath adsorbate air uachdar a-muigh an adsorbent.Tha e nas fheàrr a bhith a’ toirt iomradh air isotherms mar uachdar sùghaidh aon-ghnèitheach.Aig an aon àm, tha an isotherm Freundlich as fheàrr ag innse com-pàirteachadh grunn roinnean adsorbent agus an lùth adsorption ann a bhith a’ putadh an adsorbate gu uachdar inhomogeneous.
Modail isotherm airson Langmuir isotherm (a–c) agus Freundlich isotherm (d–f) airson MNC10, MNC15 agus MNC20.
Tha isotherms asorption aig co-chruinneachaidhean solute ìosal mar as trice sreathach77.Faodar riochdachadh sreathach modail Langmuir isotherm a chuir an cèill ann an co-aontar.1 Obraich a-mach crìochan adsorption.
Tha KL (l/mg) na shlat-tomhais Langmuir a’ riochdachadh an dàimh ceangail eadar MB agus MNC.Aig an aon àm, is e qmax an comas sùghaidh as àirde (mg / g), is e qe an dùmhlachd adsorbed de MC (mg / g), agus is e Ce an dùmhlachd co-chothromachd den fhuasgladh MC.Faodar mìneachadh sreathach de mhodail Freundlich isotherm a mhìneachadh mar a leanas:
Ùine puist: 16-16/2023