Kiitos vierailustasi Nature.comissa.Käytät selainversiota, jossa on rajoitettu CSS-tuki.Parhaan kokemuksen saamiseksi suosittelemme käyttämään päivitettyä selainta (tai poistamaan Yhteensopivuustila käytöstä Internet Explorerissa).Lisäksi jatkuvan tuen varmistamiseksi näytämme sivuston ilman tyylejä ja JavaScriptiä.
Näyttää kolmen dian karusellin kerralla.Käytä Edellinen- ja Seuraava-painikkeita siirtyäksesi kolmen dian läpi kerrallaan tai käytä lopussa olevia liukusäädinpainikkeita siirtyäksesi kolmen dian läpi kerrallaan.
Mikroaaltosäteilyn lähettämien metallien olemassaolo on kiistanalainen, koska metallit syttyvät helposti.Mutta mielenkiintoista on, että tutkijat havaitsivat, että kaaripurkausilmiö tarjoaa lupaavan reitin nanomateriaalien synteesille pilkkomalla molekyylejä.Tässä tutkimuksessa kehitetään yksivaiheista, mutta edullista synteettistä menetelmää, joka yhdistää mikroaaltouunin lämmityksen ja sähkökaaren raakapalmuöljyn muuntamiseksi magneettiseksi nanohiiliksi (MNC), jota voidaan pitää uutena vaihtoehtona palmuöljyn tuotannossa.Se sisältää väliaineen synteesin, jossa on pysyvästi kierretty ruostumaton teräslanka (dielektrinen väliaine) ja ferroseeni (katalyytti) osittain inertissä olosuhteissa.Tämä menetelmä on onnistuneesti osoitettu kuumentamiseen lämpötila-alueella 190,9-472,0 °C eri synteesiajoilla (10-20 min).Juuri valmistetut MNC:t osoittivat palloja, joiden keskikoko oli 20,38–31,04 nm, mesohuokoinen rakenne (SBET: 14,83–151,95 m2/g) ja korkea kiinteän hiilen pitoisuus (52,79–71,24 paino-%) sekä D ja G. vyöhykkeet (ID/g) 0,98–0,99.Uusien huippujen muodostuminen FTIR-spektrissä (522,29–588,48 cm–1) todistaa FeO-yhdisteiden läsnäolon puolesta ferroseenissa.Magnetometrit osoittavat ferromagneettisissa materiaaleissa korkean magnetisaatiokyllästyksen (22,32–26,84 emu/g).MNC:iden käyttö jäteveden käsittelyssä on osoitettu arvioimalla niiden adsorptiokykyä käyttämällä metyleenisinisen (MB) adsorptiotestiä eri pitoisuuksilla 5-20 ppm.Synteesihetkellä (20 min) saadut MNC:t osoittivat korkeinta adsorptiotehokkuutta (10,36 mg/g) muihin verrattuna, ja MB-värin poistonopeus oli 87,79 %.Siksi Langmuir-arvot eivät ole optimistisia Freundlichin arvoihin verrattuna, sillä R2 on noin 0,80, 0,98 ja 0,99 MNC:ille, jotka on syntetisoitu 10 minuutin (MNC10), 15 minuutin (MNC15) ja 20 minuutin (MNC20) kohdalla.Tästä johtuen adsorptiojärjestelmä on heterogeenisessa tilassa.Siksi mikroaaltokaari tarjoaa lupaavan menetelmän CPO:n muuntamiseksi MNC:ksi, joka voi poistaa haitallisia väriaineita.
Mikroaaltosäteily voi lämmittää materiaalien sisimpiä osia sähkömagneettisten kenttien molekyylivuorovaikutuksen kautta.Tämä mikroaaltovaste on ainutlaatuinen, koska se edistää nopeaa ja tasaista lämpövastetta.Siten on mahdollista nopeuttaa kuumennusprosessia ja tehostaa kemiallisia reaktioita2.Samanaikaisesti lyhyemmän reaktioajan vuoksi mikroaaltoreaktio voi lopulta tuottaa erittäin puhtaita ja korkean saantoisia tuotteita3,4.Mielenkiintoisten ominaisuuksiensa ansiosta mikroaaltosäteily helpottaa mielenkiintoisia mikroaaltosynteesiä, joita käytetään monissa tutkimuksissa, mukaan lukien kemialliset reaktiot ja nanomateriaalien synteesit5,6.Kuumennusprosessin aikana väliaineen sisällä olevan akseptorin dielektrisillä ominaisuuksilla on ratkaiseva rooli, koska se muodostaa väliaineeseen kuuman pisteen, joka johtaa nanohiilivetyjen muodostumiseen, joilla on erilaiset morfologiat ja ominaisuudet.Omoriyekomwanin et al.Onttojen hiilinanokuitujen tuotanto palmunytimistä käyttämällä aktiivihiiltä ja typpeä8.Lisäksi Fu ja Hamid määrittelivät katalyytin käytön öljypalmukuidun aktiivihiilen valmistukseen 350 W9:n mikroaaltouunissa.Siksi samanlaista lähestymistapaa voidaan käyttää raakapalmuöljyn muuntamiseen monikansallisiksi yrityksiksi ottamalla käyttöön sopivia puhdistusaineita.
Mielenkiintoinen ilmiö on havaittu mikroaaltosäteilyn ja metallien välillä, joissa on teräviä reunoja, pisteitä tai submikroskooppisia epäsäännöllisyyksiä10.Sähkökaari tai kipinä (jota kutsutaan yleisesti kaaripurkaukseksi) vaikuttaa näiden kahden kohteen läsnäoloon11,12.Valokaari edistää paikallisempien kuumien pisteiden muodostumista ja vaikuttaa reaktioon parantaen siten ympäristön kemiallista koostumusta13.Tämä erityinen ja mielenkiintoinen ilmiö on houkutellut useita tutkimuksia, kuten epäpuhtauksien poistamista14,15, biomassan tervakrakkausta16, mikroaaltoavusteista pyrolyysiä17,18 ja materiaalisynteesiä19,20,21.
Viime aikoina nanohiilet, kuten hiilinanoputket, hiilinanopallot ja modifioitu pelkistetty grafeenioksidi, ovat herättäneet huomiota ominaisuuksiensa vuoksi.Näillä nanohiileillä on suuri potentiaali sovelluksiin, jotka vaihtelevat sähköntuotannosta veden puhdistukseen tai dekontaminaatioon23.Lisäksi vaaditaan erinomaisia hiiliominaisuuksia, mutta samalla hyviä magneettisia ominaisuuksia.Tämä on erittäin hyödyllistä monitoimisovelluksissa, mukaan lukien metalli-ionien ja väriaineiden korkea adsorptio jätevedenpuhdistuksessa, magneettiset modifiointiaineet biopolttoaineissa ja jopa tehokkaat mikroaaltoabsorptiolaitteet24,25,26,27,28.Samaan aikaan näillä hiileillä on toinen etu, mukaan lukien näytteen aktiivisen kohdan pinta-alan kasvu.
Viime vuosina magneettisten nanohiilimateriaalien tutkimus on ollut nousussa.Tyypillisesti nämä magneettiset nanohiilet ovat monikäyttöisiä materiaaleja, jotka sisältävät nanokokoisia magneettisia materiaaleja, jotka voivat aiheuttaa ulkoisten katalyyttien, kuten ulkoisten sähköstaattisten tai vaihtuvien magneettikenttien, reagoivan29.Magneettisten ominaisuuksiensa ansiosta magneettisia nanohiilivetyjä voidaan yhdistää laajaan valikoimaan aktiivisia aineosia ja monimutkaisia rakenteita immobilisointia varten30.Samaan aikaan magneettiset nanohiilit (MNC) osoittavat erinomaista tehokkuutta epäpuhtauksien adsorboinnissa vesiliuoksista.Lisäksi MNC:issä muodostunut suuri ominaispinta-ala ja huokoset voivat lisätä adsorptiokapasiteettia31.Magneettiset erottimet voivat erottaa MNC:t erittäin reaktiivisista ratkaisuista, jolloin niistä tulee käyttökelpoinen ja hallittavissa oleva sorbentti32.
Useat tutkijat ovat osoittaneet, että korkealaatuisia nanohiilivetyjä voidaan tuottaa käyttämällä raakaa palmuöljyä33,34.Palmuöljyä, joka tunnetaan tieteellisesti nimellä Elais Guneensis, pidetään yhtenä tärkeimmistä ruokaöljyistä, jonka tuotanto oli noin 76,55 miljoonaa tonnia vuonna 202135. Raaka palmuöljy tai CPO sisältää tasapainoisen suhteen tyydyttymättömiä rasvahappoja (EFA) ja tyydyttyneitä rasvahappoja (Singaporen rahaviranomainen).Suurin osa CPO:n hiilivedyistä on triglyseridejä, glyseridiä, joka koostuu kolmesta triglyseridiasetaattikomponentista ja yhdestä glyserolikomponentista36.Nämä hiilivedyt voidaan yleistää niiden valtavan hiilipitoisuuden vuoksi, mikä tekee niistä mahdollisia vihreitä esiasteita nanohiilen tuotannossa37.Kirjallisuuden mukaan CNT37,38,39,40, hiilinanopallot33,41 ja grafeeni34,42,43 syntetisoidaan yleensä käyttämällä raakaa palmuöljyä tai ruokaöljyä.Näillä nanohiileillä on suuri potentiaali sovelluksissa sähköntuotannosta vedenpuhdistukseen tai dekontaminaatioon.
Lämpösynteesistä, kuten CVD38 tai pyrolyysi33, on tullut suotuisa menetelmä palmuöljyn hajottamiseen.Valitettavasti prosessin korkeat lämpötilat lisäävät tuotantokustannuksia.Edullisen materiaalin 44 valmistaminen vaatii pitkiä, työläitä toimenpiteitä ja puhdistusmenetelmiä.Fyysisen erottelun ja krakkauksen tarve on kuitenkin kiistaton raakapalmuöljyn hyvän stabiilisuuden vuoksi korkeissa lämpötiloissa45.Siksi raakapalmuöljyn muuttamiseksi hiilipitoisiksi materiaaleiksi tarvitaan edelleen korkeampia lämpötiloja.Nestekaarta voidaan pitää parhaana potentiaalina ja uutena menetelmänä magneettisen nanohiilen synteesiin 46 .Tämä lähestymistapa tarjoaa suoraa energiaa prekursoreille ja ratkaisuille erittäin jännittyneissä tiloissa.Valokaaripurkaus voi aiheuttaa raakapalmuöljyn hiilisidosten katkeamisen.Käytettyjen elektrodien etäisyyksien on kuitenkin ehkä täytettävä tiukat vaatimukset, mikä rajoittaa teollista mittakaavaa, joten tehokas menetelmä on vielä kehitettävä.
Tietojemme mukaan tutkimus valokaaripurkauksesta, jossa käytetään mikroaaltoja nanohiilien syntetisointimenetelmänä, on rajallista.Samaan aikaan raa'an palmuöljyn käyttöä esiasteena ei ole täysin tutkittu.Siksi tässä tutkimuksessa pyritään tutkimaan mahdollisuutta tuottaa magneettisia nanohiilivetyjä raa'an palmuöljyn esiasteista sähkökaaren avulla mikroaaltouunissa.Palmuöljyn runsauden pitäisi näkyä uusissa tuotteissa ja sovelluksissa.Tämä uusi lähestymistapa palmuöljyn jalostukseen voisi edistää taloussektoria ja olla toinen tulonlähde palmuöljyn tuottajille, erityisesti pienviljelijöiden palmuöljyviljelmille.Ayompen et al.:n afrikkalaisia pienviljelijöitä koskevan tutkimuksen mukaan pienviljelijät ansaitsevat enemmän rahaa vain, jos he jalostavat tuoreita hedelmäklustereita itse ja myyvät raakaa palmuöljyä sen sijaan, että myyvät sitä välittäjille, mikä on kallista ja työlästä työtä47.Samaan aikaan COVID-19:n aiheuttamien tehtaiden sulkemisten lisääntyminen on vaikuttanut palmuöljypohjaisiin sovellustuotteisiin.Mielenkiintoista on, että koska useimmissa kotitalouksissa on käytettävissä mikroaaltouunit ja tässä tutkimuksessa ehdotettua menetelmää voidaan pitää toteuttamiskelpoisena ja edullisena, MNC-tuotantoa voidaan pitää vaihtoehtona pienimuotoisille palmuöljyviljelmille.Samaan aikaan suuremmassa mittakaavassa yritykset voivat investoida suuriin reaktoreihin tuottaakseen suuria TNC:itä.
Tämä tutkimus kattaa pääasiassa synteesiprosessin, jossa käytetään ruostumatonta terästä eristeväliaineena eri pituuksilla.Useimmat yleiset tutkimukset, joissa käytettiin mikroaaltoja ja nanohiilihiiliä, viittaavat hyväksyttäväksi 30 minuutin tai pidemmäksi synteesiajaksi33,34.Saavutettavan ja toteutettavissa olevan käytännön idean tukemiseksi tämän tutkimuksen tavoitteena oli saada MNC:itä, joiden synteesiajat ovat keskimääräistä pienemmät.Samalla tutkimus antaa kuvan teknologiavalmiuden tasosta 3, kun teoria todistetaan ja toteutetaan laboratoriomittakaavassa.Myöhemmin tuloksena saadut MNC:t karakterisoitiin niiden fysikaalisilla, kemiallisilla ja magneettisilla ominaisuuksilla.Metyleenisinistä käytettiin sitten osoittamaan saatujen MNC:iden adsorptiokyky.
Raaka palmuöljy saatiin Apas Balung Mill, Sawit Kinabalu Sdn.Bhd., Tawau, ja sitä käytetään synteesin hiiliprekursorina.Tässä tapauksessa dielektrisenä väliaineena käytettiin ruostumatonta teräslankaa, jonka halkaisija oli 0,90 mm.Ferroseeni (puhtaus 99 %), joka saatiin Sigma-Aldrichilta, USA, valittiin katalyyttiksi tässä työssä.Metyleenisinistä (Bendosen, 100 g) käytettiin edelleen adsorptiokokeisiin.
Tässä tutkimuksessa kotitalouksien mikroaaltouuni (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) muutettiin mikroaaltouunireaktoriksi.Mikroaaltouunin yläosaan tehtiin kolme reikää kaasun ja lämpöparin tuloa ja ulostuloa varten.Termoparianturit eristettiin keraamisilla putkilla ja asetettiin samoihin olosuhteisiin jokaisessa kokeessa onnettomuuksien estämiseksi.Sillä välin näytteiden ja henkitorven sijoittamiseen käytettiin borosilikaattilasireaktoria, jossa oli kolmireikäinen kansi.Kaavakuva mikroaaltoreaktorista voidaan viitata lisäkuvassa 1.
Magneettisia nanohiilivetyjä syntetisoitiin käyttämällä raakapalmuöljyä hiilen esiasteena ja ferroseenia katalyyttinä.Noin 5 paino-% ferroseenikatalyyttiä valmistettiin lietekatalyyttimenetelmällä.Ferroseenia sekoitettiin 20 ml:n kanssa raakaa palmuöljyä nopeudella 60 rpm 30 minuutin ajan.Seos siirrettiin sitten alumiinioksidiupokkaaseen, ja 30 cm pitkä ruostumaton teräslanka kelattiin ja asetettiin pystysuoraan upokkaan sisään.Aseta alumiinioksidiupokas lasireaktoriin ja kiinnitä se tiukasti mikroaaltouunin sisään suljetulla lasikannella.Typpeä puhallettiin kammioon 5 minuuttia ennen reaktion alkamista ei-toivotun ilman poistamiseksi kammiosta.Mikroaaltoteho on nostettu 800 wattiin, koska tämä on suurin mikroaaltoteho, jolla voidaan ylläpitää hyvä valokaaren käynnistys.Siksi tämä voi edistää suotuisten olosuhteiden luomista synteettisille reaktioille.Samaan aikaan tämä on myös laajasti käytetty tehoalue watteina mikroaaltofuusioreaktioissa48,49.Seosta kuumennettiin 10, 15 tai 20 minuuttia reaktion aikana.Reaktion päättymisen jälkeen reaktori ja mikroaaltouuni jäähdytettiin luonnollisesti huoneenlämpötilaan.Lopullinen tuote alumiinioksidiupokkaassa oli musta sakka kierukkamaisilla langoilla.
Musta sakka kerättiin ja pestiin useita kertoja vuorotellen etanolilla, isopropanolilla (70 %) ja tislatulla vedellä.Pesun ja puhdistuksen jälkeen tuotetta kuivataan yön yli 80 °C:ssa tavanomaisessa uunissa ei-toivottujen epäpuhtauksien haihduttamiseksi.Tuote kerättiin sitten karakterisointia varten.Näytteitä, jotka oli merkitty MNC10, MNC15 ja MNC20, käytettiin syntetisoimaan magneettisia nanohiilivetyjä 10 minuutin, 15 minuutin ja 20 minuutin ajan.
Tarkkaile MNC-morfologiaa kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskoopilla tai FESEM:llä (Zeiss Auriga -malli) 100-150 kX suurennuksella.Samaan aikaan alkuainekoostumus analysoitiin energiaa hajottavalla röntgenspektroskopialla (EDS).EMF-analyysi suoritettiin 2,8 mm:n työetäisyydellä ja 1 kV:n kiihdytysjännitteellä.Ominaispinta-ala ja MNC-huokosarvot mitattiin Brunauer-Emmett-Teller (BET) -menetelmällä, mukaan lukien N2:n adsorptio-desorptio-isotermi 77 K:ssa. Analyysi suoritettiin mallipinta-alamittarilla (MICROMERITIC ASAP 2020) .
Magneettisten nanohiilien kiteisyys ja faasi määritettiin röntgenjauhediffraktiolla tai XRD:llä (Burker D8 Advance) λ = 0,154 nm:ssä.Diffraktogrammit tallennettiin välillä 20 = 5 - 85° skannausnopeudella 2° min-1.Lisäksi MNC:iden kemiallista rakennetta tutkittiin käyttämällä Fourier-muunnosinfrapunaspektroskopiaa (FTIR).Analyysi suoritettiin käyttämällä Perkin Elmer FTIR-Spectrum 400 -laitetta, jonka pyyhkäisynopeudet vaihtelivat välillä 4000 - 400 cm-1.Magneettisten nanohiilien rakenteellisia piirteitä tutkittaessa Raman-spektroskopia suoritettiin käyttäen neodyymi-seostettua laseria (532 nm) U-RAMAN-spektroskopiassa 100-kertaisella objektiivilla.
Värähtelevää magnetometriä tai VSM:ää (Lake Shore 7400 -sarja) käytettiin rautaoksidin magneettisen kyllästymisen mittaamiseen MNC:issä.Käytettiin noin 8 kOe:n magneettikenttää ja saatiin 200 pistettä.
Tutkittaessa MNC:iden potentiaalia adsorbentteina adsorptiokokeissa käytettiin kationista väriainetta metyleenisinistä (MB).MNC:itä (20 mg) lisättiin 20 ml:aan metyleenisinisen vesiliuosta standardipitoisuuksilla välillä 5–20 mg/L50.Liuoksen pH asetettiin neutraaliin pH-arvoon 7 koko tutkimuksen ajan.Liuosta sekoitettiin mekaanisesti nopeudella 150 rpm ja 303,15 K pyörivässä ravistelijassa (Lab Companion: SI-300R).MNC:t erotetaan sitten magneetilla.Käytä UV-näkyvän spektrofotometriä (Varian Cary 50 UV-Vis Spectrophotometer) tarkkailemaan MB-liuoksen pitoisuutta ennen ja jälkeen adsorptiokokeen ja katso metyleenisinisen standardikäyrää maksimiaallonpituudella 664 nm.Koe toistettiin kolme kertaa ja keskiarvo annettiin.MG:n poistuminen liuoksesta laskettiin käyttämällä yleistä yhtälöä tasapainotilassa qe adsorboituneen MC:n määrälle ja poistumisprosenttiosuudelle.
Adsorptioisotermikokeita suoritettiin myös sekoittamalla eri pitoisuuksia (5–20 mg/l) MG-liuoksia ja 20 mg adsorbenttia vakiolämpötilassa 293,15 K. mg kaikille MNC:ille.
Rautaa ja magneettista hiiltä on tutkittu laajasti viime vuosikymmeninä.Nämä hiilipohjaiset magneettiset materiaalit herättävät yhä enemmän huomiota erinomaisten sähkömagneettisten ominaisuuksiensa ansiosta, mikä johtaa erilaisiin mahdollisiin teknologisiin sovelluksiin pääasiassa sähkölaitteissa ja vedenkäsittelyssä.Tässä tutkimuksessa nanohiilivetyjä syntetisoitiin krakkaamalla hiilivetyjä raakapalmuöljyssä mikroaaltopurkauksella.Synteesi suoritettiin eri aikoina, 10 - 20 minuuttia, kiinteässä suhteessa (5:1) prekursoria ja katalyyttiä käyttäen metallista virrankerääjää (kierretty SS) ja osittain inerttiä (ei-toivottua ilmaa, joka on puhdistettu typellä kokeilun alku).Tuloksena olevat hiilipitoiset kerrostumat ovat mustan kiinteän jauheen muodossa, kuten on esitetty lisäkuvassa 2a.Saostetun hiilen saannot olivat noin 5,57 %, 8,21 % ja 11,67 % synteesiajoilla 10 minuuttia, 15 minuuttia ja 20 minuuttia.Tämä skenaario viittaa siihen, että pidemmät synteesiajat edistävät suurempia saantoja51 – alhaisia saantoja, mikä johtuu todennäköisimmin lyhyistä reaktioajoista ja alhaisesta katalyyttiaktiivisuudesta.
Samaan aikaan synteesilämpötilan ja ajan funktiona saatujen nanohiilien käyrä voidaan viitata lisäkuvassa 2b.MNC10:lle, MNC15:lle ja MNC20:lle saadut korkeimmat lämpötilat olivat 190,9 °C, 434,5 °C ja 472 °C.Jokaisella käyrällä voidaan nähdä jyrkkä kaltevuus, joka osoittaa jatkuvaa lämpötilan nousua reaktorin sisällä metallikaaren aikana syntyvän lämmön vuoksi.Tämä näkyy kohdissa 0–2 minuuttia, 0–5 minuuttia ja 0–8 minuuttia MNC10:lle, MNC15:lle ja MNC20:lle.Tietyn pisteen saavuttamisen jälkeen kaltevuus jatkaa leijumista korkeimpaan lämpötilaan ja kaltevuus muuttuu kohtalaiseksi.
Kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskooppia (FESEM) käytettiin MNC-näytteiden pinnan topografian tarkkailuun.Kuten kuvassa näkyy.Kuvassa 1 magneettisilla nanohiileillä on hieman erilainen morfologinen rakenne eri synteesin aikoina.Kuvat FESEM MNC10:stä kuvassa.Kuvat 1a, b osoittavat, että hiilipallojen muodostuminen koostuu sotkeutuneista ja kiinnittyneistä mikro- ja nanopalloista korkean pintajännityksen vuoksi.Samaan aikaan van der Waalsin voimien läsnäolo johtaa hiilipallojen aggregoitumiseen52.Synteesiajan pidentyminen johti pienempiin kokoihin ja pallojen lukumäärän kasvuun pitkien krakkausreaktioiden vuoksi.KuvassaKuva 1c osoittaa, että MNC15:llä on lähes täydellinen pallomainen muoto.Aggregoidut pallot voivat kuitenkin edelleen muodostaa mesohuokosia, joista voi myöhemmin muodostua hyviä paikkoja metyleenisinisen adsorptiolle.Suurella 15 000-kertaisella suurennuksella kuvassa 1d voidaan nähdä enemmän hiilipalloja agglomeroituneena, joiden keskikoko on 20,38 nm.
FESEM-kuvia syntetisoiduista nanohiileistä 10 minuutin (a, b), 15 minuutin (c, d) ja 20 minuutin (e–g) jälkeen 7000- ja 15000-kertaisella suurennuksella.
Kuvassa1e–g MNC20 kuvaa huokosten kehittymistä pienillä palloilla magneettisen hiilen pinnalla ja kokoaa uudelleen magneettisen aktiivihiilen morfologian53.Erihalkaisijaiset ja -leveät huokoset sijaitsevat satunnaisesti magneettisen hiilen pinnalla.Siksi tämä saattaa selittää, miksi MNC20:lla oli suurempi pinta-ala ja huokostilavuus, kuten BET-analyysi osoittaa, koska sen pinnalle muodostui enemmän huokosia kuin muina synteettisinä aikoina.Suurella 15 000-kertaisella suurennuksella otetut mikrokuvat osoittivat epähomogeenisia hiukkaskokoja ja epäsäännöllisiä muotoja, kuten kuvassa 1g esitetään.Kun kasvuaikaa nostettiin 20 minuuttiin, muodostui lisää agglomeroituneita palloja.
Mielenkiintoista on, että samalla alueelta löytyi myös kiertyneitä hiilihiutaleita.Pallojen halkaisija vaihteli välillä 5,18-96,36 nm.Tämä muodostuminen voi johtua differentiaalisen nukleaation esiintymisestä, jota korkea lämpötila ja mikroaallot edistävät.Valmistettujen MNC:iden laskettu pallokoko oli keskimäärin 20,38 nm MNC10:lle, 24,80 nm MNC15:lle ja 31,04 nm MNC20:lle.Pallojen kokojakauma on esitetty lisäkuvassa.3.
Täydentävä kuva 4 esittää MNC10:n, MNC15:n ja MNC20:n EDS-spektrit ja alkuainekoostumuksen yhteenvedot.Spektrien mukaan havaittiin, että jokainen nanohiili sisältää eri määrän C:tä, O:ta ja Fe:a.Tämä johtuu erilaisista hapetus- ja krakkausreaktioista, jotka tapahtuvat ylimääräisen synteesiajan aikana.Suuren määrän C:tä uskotaan tulevan hiilen esiasteesta, raakapalmuöljystä.Samaan aikaan O:n alhainen prosenttiosuus johtuu synteesin aikana tapahtuvasta hapetusprosessista.Samaan aikaan Fe:n katsotaan johtuvan rautaoksidista, joka on kerrostunut nanohiilen pinnalle ferroseenin hajoamisen jälkeen.Lisäksi täydentävä kuva 5a–c näyttää MNC10-, MNC15- ja MNC20-elementtien kartoituksen.Peruskartoituksen perusteella havaittiin, että Fe on hyvin jakautunut MNC-pinnalle.
Typen adsorptio-desorptioanalyysi antaa tietoa adsorptiomekanismista ja materiaalin huokoisesta rakenteesta.N2-adsorptioisotermit ja MNC BET -pinnan käyrät on esitetty kuvioissa 1 ja 2.2. FESEM-kuvien perusteella adsorptiokäyttäytymisessä odotetaan olevan mikrohuokoisten ja mesohuokoisten rakenteiden yhdistelmä aggregaatiosta johtuen.Kuitenkin kuvion 2 käyrä osoittaa, että adsorbentti muistuttaa IUPAC55:n tyypin IV isotermiä ja tyypin H2 hystereesisilmukkaa.Tämän tyyppinen isotermi on usein samanlainen kuin mesohuokoisten materiaalien isotermi.Mesohuokosten adsorptiokäyttäytyminen määräytyy yleensä adsorptio-adsorptioreaktioiden vuorovaikutuksesta kondensoituneen aineen molekyylien kanssa.S-muotoiset tai S-muotoiset adsorptioisotermit johtuvat yleensä yksikerroksisesta monikerroksisesta adsorptiosta, jota seuraa ilmiö, jossa kaasu tiivistyy nestefaasiin huokosissa paineissa, jotka ovat pienempiä kuin bulkkinesteen kyllästyspaine, eli huokoskondensaatio 56. Kapillaarikondensaatiota huokosissa tapahtuu suhteellisissa paineissa (p/po) yli 0,50.Samaan aikaan monimutkaisessa huokosrakenteessa on H2-tyyppinen hystereesi, jonka katsotaan johtuvan huokosten tukkeutumisesta tai vuotamisesta kapealla alueella.
BET-testeistä saadut pinnan fysikaaliset parametrit on esitetty taulukossa 1. BET-pinta-ala ja kokonaishuokostilavuus kasvoivat merkittävästi synteesiajan pidentyessä.MNC10:n, MNC15:n ja MNC20:n keskimääräiset huokoskoot ovat 7,2779 nm, 7,6275 nm ja 7,8223 nm, vastaavasti.IUPAC-suositusten mukaan nämä välihuokoset voidaan luokitella mesohuokoisiksi materiaaleiksi.Mesohuokoinen rakenne voi tehdä metyleenisinisestä helpommin läpäisevän ja adsorboituvan MNC57:llä.Suurin synteesiaika (MNC20) osoitti suurimman pinta-alan, jota seurasivat MNC15 ja MNC10.Suurempi BET-pinta-ala voi parantaa adsorptiokykyä, kun enemmän pinta-aktiivisia aineita on saatavilla.
Syntetisoitujen MNC:iden röntgendiffraktiokuviot on esitetty kuvassa 3. Korkeissa lämpötiloissa ferroseeni myös halkeilee ja muodostaa rautaoksidia.KuvassaKuva 3a esittää MNC10:n XRD-kuvion.Se näyttää kaksi huippua kohdissa 2θ, 43,0° ja 62,32°, jotka on osoitettu ɣ-Fe2O3:lle (JCPDS #39–1346).Samaan aikaan Fe304:llä on jännittynyt piikki kohdassa 29: 35,27°.Toisaalta MHC15-diffraktiokuviossa kuviossa 3b näkyy uusia huippuja, jotka todennäköisimmin liittyvät lämpötilan ja synteesiajan nousuun.Vaikka 2θ: 26,202° huippu on vähemmän voimakas, diffraktiokuvio on yhdenmukainen grafiitti JCPDS-tiedoston (JCPDS #75–1621) kanssa, mikä osoittaa grafiittikiteiden läsnäolon nanohiilen sisällä.Tämä piikki puuttuu MNC10:stä, mahdollisesti johtuen alhaisesta kaaren lämpötilasta synteesin aikana.Kohdassa 20 on kolme aikapiikkiä: 30,082°, 35,502°, 57,422°, jotka johtuvat Fe304:stä.Siinä on myös kaksi piikkiä, jotka osoittavat ɣ-Fe203:n läsnäolon 20:ssa: 43,102° ja 62,632°.20 minuuttia syntetisoidulle MNC:lle (MNC20), kuten kuvassa 3c esitetään, samanlainen diffraktiokuvio voidaan havaita MNK15:ssä.Graafinen huippu 26.382° näkyy myös MNC20:ssa.Kolme terävää huippua, jotka on esitetty kohdassa 20: 30,102°, 35,612°, 57,402°, ovat Fe304:lle.Lisäksi e-Fe203:n läsnäolo esitetään kohdassa 29: 42,972° ja 62,61.Rautaoksidiyhdisteiden läsnäolo syntyneissä MNC:issä voi vaikuttaa positiivisesti kykyyn adsorboida metyleenisinistä tulevaisuudessa.
Kemialliset sidosominaisuudet MNC- ja CPO-näytteissä määritettiin FTIR-heijastusspektreistä lisäkuvassa 6. Aluksi raakapalmuöljyn kuusi tärkeää huippua edustivat neljää erilaista kemiallista komponenttia, kuten on kuvattu lisätaulukossa 1. CPO:ssa tunnistetut perushuiput. ovat 2913,81 cm-1, 2840 cm-1 ja 1463,34 cm-1, jotka viittaavat alkaanien ja muiden alifaattisten CH2- tai CH3-ryhmien CH-venytysvärähtelyihin.Tunnistetut metsänhuiput ovat 1740,85 cm-1 ja 1160,83 cm-1.Piikki kohdassa 1740,85 cm-1 on C=O-sidos, jota jatkaa triglyseridifunktionaalisen ryhmän esterikarbonyyli.Samaan aikaan piikki 1160,83 cm-1:ssä on laajennetun CO58,59-esteriryhmän jälki.Samaan aikaan piikki 813,54 cm-1:ssä on alkaaniryhmän jälki.
Siksi jotkut absorptiohuiput raakapalmuöljystä hävisivät synteesiajan pidentyessä.Huiput kohdissa 2913,81 cm-1 ja 2840 cm-1 voidaan edelleen havaita MNC10:ssä, mutta on mielenkiintoista, että MNC15:ssä ja MNC20:ssä huiput yleensä häviävät hapettumisen vuoksi.Sillä välin magneettisten nanohiilien FTIR-analyysi paljasti vasta muodostuneita absorptiopiikkejä, jotka edustavat viittä erilaista MNC10-20:n funktionaalista ryhmää.Nämä piikit on lueteltu myös lisätaulukossa 1. Piikki kohdassa 2325,91 cm-1 on CH360-alifaattisen ryhmän asymmetrinen CH-jakso.Piikki kohdassa 1463,34-1443,47 cm-1 osoittaa alifaattisten ryhmien, kuten palmuöljyn, CH2- ja CH- taipumista, mutta piikki alkaa pienentyä ajan myötä.Piikki kohdassa 813,54–875,35 cm–1 on aromaattisen CH-alkaaniryhmän jälki.
Samaan aikaan piikit kohdissa 2101,74 cm-1 ja 1589,18 cm-1 edustavat CC61-sidoksia, jotka muodostavat vastaavasti C=C-alkyeni- ja aromaattisia renkaita.Pieni piikki kohdassa 1695,15 cm-1 osoittaa karbonyyliryhmän vapaan rasvahapon C=O-sidoksen.Sitä saadaan CPO-karbonyylistä ja ferroseenista synteesin aikana.Äskettäin muodostuneet piikit alueella 539,04 - 588,48 cm-1 kuuluvat ferroseenin Fe-O-värähtelysidokseen.Täydentävässä kuvassa 4 esitettyjen piikkien perusteella voidaan nähdä, että synteesiaika voi vähentää useita piikkejä ja uudelleen sitoutumista magneettisissa nanohiileissä.
Spektroskooppinen analyysi magneettisten nanohiilien Raman-sironnasta, jotka on saatu synteesin eri aikoina käyttämällä tulevaa laseria, jonka aallonpituus on 514 nm, on esitetty kuvassa 4. Kaikki MNC10:n, MNC15:n ja MNC20:n spektrit koostuvat kahdesta voimakkaasta vyöhykkeestä, jotka liittyvät yleensä alhaiseen sp3-hiileen. löytyy nanografiittikristalliteista, joissa on vikoja hiilen sp262 värähtelymuodoissa.Ensimmäinen huippu, joka sijaitsee alueella 1333–1354 cm–1, edustaa D-vyöhykettä, joka on epäsuotuisa ideaaliselle grafiitille ja vastaa rakenteellista epäpuhtautta ja muita epäpuhtauksia63,64.Toiseksi tärkein huippu noin 1537–1595 cm-1 syntyy tasossa tapahtuvasta sidoksen venymisestä tai kiteisistä ja järjestyneistä grafiittimuodoista.Huippu kuitenkin siirtyi noin 10 cm-1 verrattuna grafiitti G-kaistaan, mikä osoittaa, että MNC:illä on alhainen arkkien pinoamisjärjestys ja viallinen rakenne.D- ja G-vyöhykkeiden suhteellisia intensiteettejä (ID/IG) käytetään kristalliittien ja grafiittinäytteiden puhtauden arvioimiseen.Raman-spektroskooppisen analyysin mukaan kaikkien MNC:iden ID/IG-arvot olivat välillä 0,98–0,99, mikä osoittaa Sp3-hybridisaatiosta johtuvia rakenteellisia vikoja.Tämä tilanne voi selittää vähemmän intensiivisten 20-piippujen läsnäolon XPA-spektreissä: 26,20° MNK15:lle ja 26,28° MNK20:lle, kuten on esitetty kuviossa 4, joka on osoitettu grafiitin huipulle JCPDS-tiedostossa.Tässä työssä saadut ID/IG MNC-suhteet ovat muiden magneettisten nanohiilien rajoissa, esimerkiksi hydrotermisellä menetelmällä 0,85–1,03 ja pyrolyyttisellä menetelmällä 0,78–0,9665,66.Siksi tämä suhde osoittaa, että esillä olevaa synteettistä menetelmää voidaan käyttää laajasti.
MNC:iden magneettiset ominaisuudet analysoitiin käyttämällä värähtelevää magnetometriä.Tuloksena oleva hystereesi on esitetty kuvassa 5.Yleensä MNC:t hankkivat magnetisuutensa ferroseenista synteesin aikana.Nämä magneettiset lisäominaisuudet voivat lisätä nanohiilien adsorptiokykyä tulevaisuudessa.Kuten kuvasta 5 näkyy, näytteet voidaan tunnistaa superparamagneettisiksi materiaaleiksi.Wahajuddin & Arora67:n mukaan superparamagneettinen tila on, että näyte magnetoituu saturaatiomagnetisaatioon (MS), kun ulkoista magneettikenttää käytetään.Myöhemmin jäännösmagneettiset vuorovaikutukset eivät enää näy näytteissä67.On huomionarvoista, että kyllästysmagnetisaatio kasvaa synteesiajan mukana.Mielenkiintoista on, että MNC15:llä on korkein magneettinen kylläisyys, koska optimaalinen synteesiaika ulkoisen magneetin läsnäollessa voi johtua voimakkaasta magneettisesta muodostumisesta (magnetoitumisesta).Tämä voi johtua Fe3O4:n läsnäolosta, jolla on paremmat magneettiset ominaisuudet verrattuna muihin rautaoksideihin, kuten ɣ-Fe2O.Kyllästysmomentin adsorptiomäärä MNC:n massayksikköä kohti on MNC15>MNC10>MNC20.Saadut magneettiset parametrit on esitetty taulukossa.2.
Magneettisen kyllästymisen minimiarvo käytettäessä tavanomaisia magneetteja magneettierotuksessa on noin 16,3 emu g-1.MNC:iden kyvystä poistaa epäpuhtauksia, kuten väriaineita vesiympäristöstä, ja MNC:iden poistamisen helppoudesta on tullut lisätekijöitä saaduille nanohiileille.Tutkimukset ovat osoittaneet, että LSM:n magneettisen kyllästymisen katsotaan olevan korkea.Siten kaikki näytteet saavuttivat magneettisen kyllästyksen arvot enemmän kuin riittävät magneettierotusmenettelyyn.
Viime aikoina metallinauhat tai -langat ovat herättäneet huomiota katalyytteinä tai dielektrisinä mikroaaltofuusioprosesseissa.Metallien mikroaaltoreaktiot aiheuttavat korkeita lämpötiloja tai reaktioita reaktorissa.Tämä tutkimus väittää, että kärki ja ilmastoitu (kierretty) ruostumaton teräslanka helpottavat mikroaaltopurkausta ja metallin lämmitystä.Ruostumattoman teräksen kärjessä on voimakasta karheutta, mikä johtaa korkeisiin pintavaraustiheyden ja ulkoisen sähkökentän arvoihin.Kun varaus on saavuttanut riittävän kineettisen energian, varautuneet hiukkaset hyppäävät ulos ruostumattomasta teräksestä aiheuttaen ympäristön ionisoitumista, jolloin syntyy purkausta tai kipinää 68 .Metallien purkautuminen vaikuttaa merkittävästi liuoksen halkeilureaktioihin, joihin liittyy korkean lämpötilan kuumia kohtia.Täydentävän kuvan 2b lämpötilakartan mukaan lämpötila nousee nopeasti, mikä osoittaa korkean lämpötilan kuumia kohtia voimakkaan purkausilmiön lisäksi.
Tässä tapauksessa havaitaan lämpövaikutus, koska heikosti sitoutuneet elektronit voivat liikkua ja keskittyä pinnalle ja kärkeen69.Kun ruostumatonta terästä kääritään, metallin suuri pinta-ala liuoksessa auttaa indusoimaan pyörrevirtoja materiaalin pinnalle ja ylläpitää lämpövaikutusta.Tämä tila auttaa tehokkaasti pilkkomaan CPO:n ja ferroseenin ja ferroseenin pitkiä hiiliketjuja.Kuten lisäkuvassa 2b on esitetty, vakio lämpötilanopeus osoittaa, että liuoksessa havaitaan tasainen kuumennusvaikutus.
Ehdotettu mekanismi MNC:iden muodostumiselle on esitetty lisäkuvassa 7. CPO:n ja ferroseenin pitkät hiiliketjut alkavat halkeilla korkeassa lämpötilassa.Öljy hajoaa muodostaen halkeamia hiilivetyjä, joista tulee hiilen esiasteita, jotka tunnetaan FESEM MNC1070 -kuvassa palloina.Johtuen ympäristön energiasta ja paineesta 71 ilmakehän olosuhteissa.Samaan aikaan myös ferroseeni halkeilee muodostaen katalyytin Fe:lle kerrostuneista hiiliatomeista.Sitten tapahtuu nopea ydintyminen ja hiiliydin hapettuu muodostaen amorfisen ja grafiittisen hiilikerroksen ytimen päälle.Ajan myötä pallon koko tarkentuu ja tasaistuu.Samaan aikaan olemassa olevat van der Waalsin voimat johtavat myös pallojen agglomeroitumiseen52.Fe-ionien pelkistyessä Fe3O4:ksi ja ɣ-Fe2O3:ksi (röntgenfaasianalyysin mukaan) nanohiilien pinnalle muodostuu erilaisia rautaoksideja, jotka johtavat magneettisten nanohiilivetyjen muodostumiseen.EDS-kartoitus osoitti, että Fe-atomit olivat voimakkaasti jakautuneet MNC-pinnalle, kuten on esitetty lisäkuvissa 5a-c.
Erona on, että 20 minuutin synteesiajalla tapahtuu hiilen aggregaatiota.Se muodostaa suurempia huokosia MNC:iden pinnalle, mikä viittaa siihen, että MNC:itä voidaan pitää aktiivihiilenä, kuten näkyy FESEM-kuvissa kuvioissa 1e–g.Tämä ero huokoskokoissa saattaa liittyä ferroseenista peräisin olevan rautaoksidin osuuteen.Samanaikaisesti saavutetun korkean lämpötilan vuoksi asteikot ovat epämuodostuneet.Magneettisilla nanohiileillä on erilainen morfologia eri synteesiaikoina.Nanohiilet muodostavat todennäköisemmin pallomaisia muotoja lyhyemmällä synteesiajalla.Samalla huokoset ja hilseet ovat saavutettavissa, vaikka ero synteesiajassa on vain 5 minuutissa.
Magneettiset nanohiilet voivat poistaa epäpuhtauksia vesiympäristöstä.Niiden kyky irrottaa helposti käytön jälkeen on lisätekijä tässä työssä saatujen nanohiilivetyjen käytölle adsorbentteina.Magneettisten nanohiilien adsorptioominaisuuksia tutkiessamme tutkimme MNC:iden kykyä poistaa väriä metyleenisini- (MB) -liuoksia 30 °C:ssa ilman pH:n säätöä.Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että hiiliabsorbenttien suorituskyky lämpötila-alueella 25–40 °C ei ole tärkeä rooli MC-poiston määrittämisessä.Vaikka äärimmäisillä pH-arvoilla on tärkeä rooli, pintaan voi muodostua varauksia, mikä johtaa adsorbaatti-adsorbenttivuorovaikutuksen häiriintymiseen ja vaikuttaa adsorptioon.Siksi edellä mainitut ehdot valittiin tässä tutkimuksessa ottaen huomioon nämä tilanteet ja tyypillisen jätevedenkäsittelyn tarve.
Tässä työssä suoritettiin eräadsorptiokoe lisäämällä 20 mg MNC:itä 20 ml:aan metyleenisinisen vesiliuosta, jossa oli erilaisia vakioalkupitoisuuksia (5–20 ppm) kiinteällä kosketusajalla60.Täydentävä kuva 8 näyttää metyleenisiniliuosten eri pitoisuuksien (5–20 ppm) tilan ennen ja jälkeen MNC10-, MNC15- ja MNC20-käsittelyn.Erilaisia MNC:itä käytettäessä MB-ratkaisujen väritaso laski.Kiinnostavasti havaittiin, että MNC20 värjäsi helposti MB-liuoksia pitoisuudella 5 ppm.Samaan aikaan MNC20 alensi myös MB-ratkaisun väritasoa muihin MNC:ihin verrattuna.MNC10-20:n UV-näkyvä spektri on esitetty lisäkuvassa 9. Samaan aikaan poistumisnopeus ja adsorptiotiedot on esitetty kuvassa 9. 6 ja taulukossa 3, vastaavasti.
Voimakkaita metyleenisinipiikkejä löytyy aallonpituudella 664 nm ja 600 nm.Yleensä piikin intensiteetti pienenee asteittain MG-liuoksen alkupitoisuuden pienentyessä.Lisäkuvassa 9a esitetään eri pitoisuuksilla olevien MB-liuosten UV-näkyvät spektrit MNC10-käsittelyn jälkeen, mikä muutti vain vähän piikkien intensiteettiä.Toisaalta MB-liuosten absorptiohuiput vähenivät merkittävästi MNC15- ja MNC20-käsittelyn jälkeen, kuten on esitetty lisäkuvissa 9b ja c.Nämä muutokset näkyvät selvästi, kun MG-liuoksen pitoisuus pienenee.Kuitenkin kaikkien kolmen magneettisen hiilen aikaansaamat spektrimuutokset olivat riittäviä poistamaan metyleenisininen väriaine.
Taulukon 3 perusteella tulokset adsorboituneen MC:n määrästä ja adsorboituneen MC:n prosenttiosuudesta on esitetty kuvassa 3. 6. MG:n adsorptio lisääntyi käytettäessä korkeampia alkupitoisuuksia kaikille MNC:ille.Samaan aikaan adsorptioprosentti tai MB-poistonopeus (MBR) osoitti päinvastaista suuntausta, kun alkuperäinen pitoisuus kasvoi.Pienemmillä MC-alkupitoisuuksilla miehittämättömät aktiiviset kohdat jäivät adsorptiopinnalle.Kun väriainepitoisuus kasvaa, väriainemolekyylien adsorptioon käytettävissä olevien tyhjien aktiivisten kohtien määrä vähenee.Toiset ovat päätyneet siihen, että näissä olosuhteissa biosorption aktiivisten kohtien kyllästyminen saavutetaan72.
Valitettavasti MNC10:lle MBR kasvoi ja laski 10 ppm MB-liuoksen jälkeen.Samaan aikaan vain hyvin pieni osa MG:stä adsorboituu.Tämä osoittaa, että 10 ppm on optimaalinen pitoisuus MNC10-adsorptiolle.Kaikille tässä työssä tutkituille MNC:ille adsorptiokapasiteettien järjestys oli seuraava: MNC20 > MNC15 > MNC10, keskiarvot olivat 10,36 mg/g, 6,85 mg/g ja 0,71 mg/g, MG-nopeuksien keskimääräinen poisto. oli 87, 79 %, 62,26 % ja 5,75 %.Siten MNC20 osoitti parhaat adsorptio-ominaisuudet syntetisoitujen magneettisten nanohiilien joukossa, ottaen huomioon adsorptiokapasiteetti ja UV-näkyvä spektri.Vaikka adsorptiokapasiteetti on alhaisempi verrattuna muihin magneettisiin nanohiileihin, kuten MWCNT-magneettikomposiittiin (11,86 mg/g) ja halloysite-nanoputkimagneettisiin Fe3O4-nanohiukkasiin (18,44 mg/g), tämä tutkimus ei edellytä stimulantin lisäkäyttöä.Kemikaalit toimivat katalyytteinä.puhtaiden ja käyttökelpoisten synteettisten menetelmien tarjoaminen73,74.
Kuten MNC:iden SBET-arvot osoittavat, korkea ominaispinta tarjoaa aktiivisempia paikkoja MB-liuoksen adsorptiolle.Tästä on tulossa yksi synteettisten nanohiilien perusominaisuuksista.Samaan aikaan MNC:iden pienen koon vuoksi synteesiaika on lyhyt ja hyväksyttävä, mikä vastaa lupaavien adsorbenttien pääominaisuuksia75.Perinteisiin luonnollisiin adsorbentteihin verrattuna syntetisoidut MNC:t ovat magneettisesti kyllästyneitä ja ne voidaan helposti poistaa liuoksesta ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta76.Näin koko hoitoprosessiin kuluva aika lyhenee.
Adsorptioisotermit ovat välttämättömiä adsorptioprosessin ymmärtämiseksi ja sen osoittamiseksi, kuinka adsorboituvat nestemäisen ja kiinteän faasin väliin, kun tasapaino saavutetaan.Langmuirin ja Freundlichin yhtälöitä käytetään standardeina isotermiyhtälöinä, jotka selittävät adsorption mekanismin, kuten kuvassa 7 on esitetty. Langmuirin malli osoittaa hyvin yhden adsorbaattikerroksen muodostumisen adsorbentin ulkopinnalle.Isotermejä kuvataan parhaiten homogeenisiksi adsorptiopinnoiksi.Samalla Freundlichin isotermi ilmaisee parhaiten useiden adsorptioalueiden osallistumisen ja adsorptioenergian adsorboivan aineen puristamisessa epähomogeeniseen pintaan.
Malliisotermi Langmuirin isotermille (a–c) ja Freundlichin isotermille (d–f) MNC10:lle, MNC15:lle ja MNC20:lle.
Adsorptioisotermit pienillä liuenneen aineen pitoisuuksilla ovat yleensä lineaarisia77.Langmuirin isotermimallin lineaarinen esitys voidaan ilmaista yhtälöllä.1 Määritä adsorptioparametrit.
KL (l/mg) on Langmuir-vakio, joka edustaa MB:n sitoutumisaffiniteettia MNC:hen.Samaan aikaan qmax on suurin adsorptiokapasiteetti (mg/g), qe on MC:n adsorboitu pitoisuus (mg/g) ja Ce on MC-liuoksen tasapainopitoisuus.Freundlichin isotermimallin lineaarinen lauseke voidaan kuvata seuraavasti:
Postitusaika: 16.2.2023