바이오 매스 기반 Mesoporous 탄소 높은 질소-의 준비 / 전자 사전 열 분해를 통해 Cu(II)에 대 한 흡착 산소 킬레이트 화

여기, 선물이 다른 열 분해 모드 수정 뒤에 화학 활성화 하 여 바이오 매스 로부터 질소/산소 듀얼 실수로 mesoporous 탄소를 합성 하는 프로토콜. 전자 레인지 열 분해 동시에 탄소에 더 많은 질소와 산소 기능 그룹을 소개 하는 후속 수정 과정 혜택을 설명 합니다.

바이오 매스 기반 mesoporous 합성을 위한 환경 친화적인 기술 활성화와 높은 질소-탄소/Cu(II)에 대 한 흡착 산소 킬레이트 화 제안. 인산의 산 성 임신 사탕수수는 전조로 이용 된다. Pyrolyze 전조, 두 개의 별도 난방 모드 사용: 열 분해 및 기존의 전기 난방 열 분해 전자 레인지. 결과 사탕수수에서 파생 된 탄소 샘플 nitrification 및 감소 수정 수정 됩니다. 질소 (N) 산소 (O) 기능 그룹은 동시에 강화 complexing 및 이온 교환에 의해 Cu(II)의 그것의 흡착 활성 탄의 표면에 도입 /. 특성화 및 구리 흡착 실험 4 준비 탄소 샘플의 물리 화학적 특성을 조사 하 고 난방 방법을 호의 N/O 기능 그룹의도 핑에 대 한 후속 수정 결정 수행 됩니다. 이 기술에서는, 질소 흡착, 푸리에 변환 적외선 분광학, 및 일괄 처리 흡착 실험의 데이터 분석에 따라 그것은 입증 된 전자 레인지 pyrolyzed 탄소 더 많은 결함 사이트는 및 그러므로, 시간 절약 효과 전자 레인지 비록 그것은 낮은 특정 표면 영역을 이끌어 열 분해 탄소, 더 많은 N/O 종 기여. 이 기술은 더 높은 질소 및 산소와 폐수 업데이트 관리 응용 프로그램에서 중 금속 이온의 높은 흡착 용량 합성 adsorbents 유망한 경로 제공합니다.

활성 탄소는 독특한 흡착 속성 개발 된 다공성 구조, 높은 특정 표면 영역 등 다양 한 표면 기능 그룹; 따라서, 그것은 물 치료 또는 정화^1,2,,34에 흡착 제로 채택 된다. 그것의 물리적 장점 외 활성 탄소는 비용 효율적이 고 환경에 무해 한 하 고 (예를 들어, 바이오 매스)의 원료는 풍부 하 고 쉽게 얻은^5,6. 활성 탄의 물리 화학적 특성에는 그 준비에 사용 되는 선구자에 및⁷의 정품 인증 과정 실험 조건에 따라 달라 집니다.

두 메서드는 일반적으로 활성 탄을 준비 하는 데 사용 됩니다:는 1 단계와 2 단계를 접근 하는⁸. 용어 한 단계 접근 선구자 연료 되 고 2 단계 접근 순차적으로 하는 동시에 활성화를 말합니다. 에너지 절약 및 환경 보호, 비추어 원스텝 접근 자사의 낮은 온도 및 압력 요구에 대 한 더 선호 이다.

게다가, 화학 및 물리적 활성화는 활성 탄의 텍스처 속성을 개선 하기 위해 활용 됩니다. 화학 활성화의 낮은 활성화 온도, 짧은 활성화 시간, 높은 탄소 수율 및 특정 학위⁹에서 더 많은 개발 및 제어 기 공 구조 때문에 명백한 이점이 물리적 활성화를 소유한 다. 그것은 화학 활성화 게 바이오 매스 feedstock H₃포₄, ZnCl₂, 또는 다른 특정 화학 물질, 활성 탄의 다공성 증가 열 분해 하기 때문에 다음으로 사용 하 여 수행할 수 있습니다 테스트 되었습니다. 바이오 매스의 lignocellulosic 구성 요소 때문에 이러한 화학 물질^10,11의 dehydrogenation 기능 후속 열 처리에 의해 쉽게 제거 될 수 있습니다. 따라서, 화학 활성화는 크게 활성 탄의 숨 구멍의 대형을 향상 또는 오염 물질¹²흡착 성능을 향상 시킵니다. 산 성 활성 제는 H₃포₄, 수요는 상대적으로 낮은 에너지, 높은 수익률, 그리고¹³환경 영향을 덜 선호.

전자 레인지 열 분해는 시간 절약, 균일 한 실내 난방, 에너지 효율 및 합성 활성 탄소^14,15대체 난방 방법을 만들고 선택적 난방에 우월. 기존의 전기 난방에 비해, 전자 레인지 열 분해 고 특정 화학 반응¹⁶홍보 열 화학 프로세스를 향상 시킬 수 있습니다. 최근, 광범위 한 연구 단계 전자 레인지 열 분해^9,17,,1819를 사용 하 여 바이오 매스 로부터 화학 활성화 하 여 활성 탄 준비에 집중 했다. 그래서, 그것은 상당히 유익 하 고 환경 친화적인 전자 레인지를 이용한 H₃포₄ 활성화 종합 바이오 매스 기반 활성 탄소.

또한, 특정 중 금속 이온으로 활성 탄의 흡착 선호도 개선, 수정 heteroatom [N, O, 유황 (S), 등] 탄소 구조에도 핑에 의해 제안 되었습니다., 그리고이 ^{바람직한 방법인 것을 입증 되었습니다. 20,21,22,23,,2425,26}. 결함이 사이트 또는 흑연 층의 가장자리에서 heteroatoms 기능 그룹²⁷를 생성 하 여 교체할 수 있습니다. 따라서, nitrification 및 감소 수정 결과 탄소 샘플 마약 complexing 및 이온 교환²⁸형성에 중 금속을 효율적으로 조정에 중요 한 역할을 하는 N/O 기능 그룹을 수정 하는 데 사용 됩니다.

위의 결과에 따라, 합성 화학 활성화 하 여 바이오 매스 로부터 N/O 듀얼 실수로 mesoporous 탄소와 수정에 의해 두 개의 서로 다른 열 분해 방법 프로토콜 선물이. 이 프로토콜은 또한 난방 방법을 호의 N/O 기능 그룹의도 핑 하 고, 따라서, 흡착 성능 향상에 대 한 다음 수정 결정 합니다.

1. 사탕수수 기반 활성 탄의 준비

1. 사탕수수 기반 활성 탄에 대 한 전조의 준비
   1. 사탕수수 (Jiangsu, 중국에서에서 농장에서 얻은) 이온을 제거 된 물으로 린스 하 고 샘플 10 h 100 ° C에서 건조 오븐에 넣어.
   2. 말린된 사탕수수는 분쇄기로 분쇄 하 고 50-메쉬 체 통해 분말을 체.
   3. 24 헤에 대 한 1:1 중량 비율에 15 wt % 인산 (H₃포₄) 솔루션으로 좋은 사탕수수 파우더의 장소 30 g 6 h. 사탕수수 기반 활성 탄 (BAC)에 대 한 전조로 결과 제품을 수집에 대 한 105 ° C에서 오븐에 혼합물을 건조.
2. 전조의 기존 전기 난방 열 분해
   1. 석 영 보트에 전조의 15 g을 넣고 전기로의 석 영 유리관에 석 영 보트를 삽입.
   2. 것은 샘플 carbonize ° C 5 분^-1 에서 보일 러의 난방 속도 설정 합니다. 온도가 500 ° C에 도달 하면, 90 분에 대 한 온도 유지 하 고 결과 활성화 탄소 샘플 질소에서 실내 온도에 냉각을 허용. 전체 과정 80 mL 분^-1 회전자 유량의 질소 흐름을 확인 합니다.
   3. Triturate 및 전기로 pyrolyzed 사탕수수 기반 활성 탄소 (EBAC) 비 커에서 수집 하 고 24 h에 대 한 105 ° C에서 진공 건조 오븐에서 그것을 열.
3. 전조의 마이크로파 분해
   1. 전조의 15 g (2.45 g h z 주파수)와 전자 레인지 오븐에 넣어.
   2. 레인지의 전력 900 W pyrolyze 22 분에 대 한 예제를 설정 하 고 20 mL 분^-1 회전자 유량 계에서 질소 유량 확인 합니다. 로 터 유량의 공기 흡입구 호스, 전자 레인지 오븐의 공기 흡입구에 연결 콘센트 사용 질소 실린더에 연결 된다.
   3. 결과 탄소 질소에서 실내 온도에 냉각 허용 합니다. Triturate 및 비 커에 탄소 샘플을 수집 하 고 염 산 (0.1 M)의 300 mL를 추가 합니다. 실 온에서 12 시간 이상 (200 rpm)에 자력을 사용 하 여 혼합물을 저 어.
   4. 진공 여과 필터 종이 의해 탄소 필터 및 세척 수의 pH 값은 > 6 때까지 이온된 수와 함께 샘플을 씻어. 전자 레인지 pyrolyzed 사탕수수 기반 활성 탄소 (MBAC) 24 h에 대 한 105 ° C에서 진공 건조 오븐에서 건조.

2. 전기로 pyrolyzed 사탕수수 기반으로 활성 탄과 전자 레인지 pyrolyzed 사탕수수 기반 활성 탄의 수정

참고: 두 샘플의 수정 문학²⁹에 따라 실시 했다.

1. Nitrification
   1. 황산의 집중 50 mL 및 50 mL (얼음 목욕)에 0 ° C에서 비 커에 집중 된 질소 산의 혼합.
      주의: 집중된 한 황산 및 집중된 한 질소 산의 혼합물을 혼합 하는 때 집중된 한 황산 한다 천천히 집중된 한 질소 산에 추가 하 고 유리 막대 자극 되며 시간에 냉각.
   2. EBAC/MBAC의 10 g 혼합된 솔루션에 추가 합니다. 자력 교 반기를 사용 하 여 (200 rpm)에서 120 분 동안 혼합물을 저 어.
   3. Nitrified EBAC/MBAC 진공 여과 필터 종이 필터링 합니다. 세척 수는 pH 6에 도달할 때까지 탄소 이온을 제거 된 물으로 세척 하 고 24 시간 동안 90 ° C에서 건조 오븐에서 건조.
2. 감소 수정
   1. 3 센 플라스 크에서 결과 제품의 5.05 g, 이온된 수, 50 mL 및 암모니아 솔루션 (15 M) 20 mL를 추가 합니다. (200 rpm)에서 자력으로 15 분 동안이 혼합물을 저 어 다음 나₂S₂O₄, 28 g를 추가 하 고 20 h에 대 한 실 온에서 교 반 혼합을 두고.
   2. 플라스 크에 환류 콘덴서 고 혼합물을 따뜻한 오일 목욕을 사용 하 여 최대 100 ° C. 채널₃(2.9 M) COOH의 120 mL 플라스 크에 추가 하 고 역류에서 (200 rpm)에서 자력으로 5 h에 대 한 파문 혼합물을 허용.
   3. 실내 온도에 냉각 솔루션 수 있도록 기름 목욕을 제거 합니다. 탄소 샘플 필터 및 솔루션 pH > 6까지 이온된 수로 그것을 씻어. 수정 된 EBAC/MBAC 90 ° C에서 건조 하 고 "EBAC-N/MBAC-N"으로 표시.

3. adsorbent 특성화

1. 구조 c haracterization - 질소 흡착/탈 착 등온선
   1. 무게는 빈 샘플 튜브. 샘플 튜브를 탄소 샘플 (~0.15 g)를 추가 합니다.
   2. 진공 상태에서 5 h 110 ° C에서 샘플 드 탄소를 포함 하는 샘플 튜브를 무게. 탄소 샘플의 무게를 계산 합니다.
   3. 액체 질소를 사용 하 여-196 ° C³⁰에 그것을 측정 하는 표면-지역 및 porosimetry 분석기의 테스트 영역으로 샘플 튜브를 설치 합니다.
2. 화학 특성 - 푸리에 변환 적외선 분광학
   1. 온도 습도 확인 하 고 환경 요구 사항을 충족 하는지 여부를 관찰: 온도 해야 16-25 ° C, 상대 습도 20%-50%.
   2. 샘플 창에 방 습 제와 먼지 덮개를 제거 합니다.
   3. 탄소 샘플 및 칼륨 평범한 사람을 스펙트럼에 물의 영향을 피하기 위해 4 h 110 ° C에서 드라이. 칼륨 평범한 사람와 탄소 샘플을 믹스 하 고 언론 메커니즘을 사용 하 여 테스트 샘플을 준비 하.
   4. 테스트 영역에 샘플을 넣어 고는 소프트웨어의 매개 변수를 설정 합니다.
   5. 스펙트럼을 저장 하 고 샘플을 꺼내. ³¹스펙트럼 대 한 필요한 데이터 처리를 수행 합니다.

4. Cu (II)-흡착 실험

1. 흡착 등온선
   1. 흡착 제의 0.05 g CuSO₄ 솔루션 (pH 5) 선택한 초기 농도 (10, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 및 100 mg L^-1)와 25 mL를 포함 하는 원뿔 플라스 크의 각 장소. 0.1 m M HNO₃ 와 0.1 M NaOH 솔루션 사용 하 여 각 구리 솔루션의 pH를 조정.
      참고: 선택한 초기 농도로 솔루션 1 g L^-1 CuSO₄ 솔루션, 이루어져 있다 파란 황산 염의 용 해 3.90625 g 1000 mL 볼륨 꽃병을 사용 하 여 고체에 의해 희석 이다.
   2. 원뿔 플라스 크에 뚜껑 하 고 5 ° C/25 ° C에서 (150 rpm의 교 반 속도)와 서 모스 탯 궤도 통에 넣어/45 ° C 240 분.
   3. 0.22 μ m 멤브레인 필터를 사용 하 여 솔루션에서는 adsorbents 분리.
   4. 여과 액의 구리 농도 결정 하는 불꽃 원자 흡수 분 광 광도 법을 사용 합니다.
      참고: 모든 실험 실시 했다 3 중에서 고 데이터 평균 했다. Cu(II), q_e에 대 한 흡착 능력은 다음과 같이 계산 되었다.
      (1)
      여기,
      C₀ = 초기 구리 농도 (m g L^-1)
      C_e = 최종 농도 (m g L^-1)
      V = 솔루션 볼륨 및
      m = 각 흡착 제 (g)의 무게.
2. PH의 영향
   1. 흡착 제의 0.05 g CuSO₄ 솔루션 (40 m g L^-1) (2, 3, 4, 5, 6, 및 7) 선택한 초기 ph의 25 mL를 포함 하는 원뿔 플라스 크의 각 장소.
   2. 원뿔 플라스 크에 뚜껑 맞추기와 흡착 평형 상태 도달 24 h 25 ° C에서 (150 rpm의 교 반 속도)와 서 모스 탯 궤도 통에 넣어.
   3. 4.1.3-4.1.4 단계를 반복 합니다.
3. 흡착 속도 론
   1. 장소는 CuSO₄ 솔루션 (30 m g L^-1 또는 100 mg L^-1pH 5) 자기와 25 ° C 물 목욕에서의 125 mL를 포함 하는 비 커에 흡착 제 0.25 g (200 rpm)에 감동.
   2. 펫을 사용 하 여 접촉 시간에 도달 하면 0.5, 1, 2.5, 5, 10, 30, 60, 120, 및 180 분 솔루션의 5 mL을 그릴.
   3. 4.1.3-4.1.4 단계를 반복 합니다.

4 샘플의 질소 흡착/탈 착 등온선은 그림 1에 표시 됩니다. 모든 흡착 등온선 낮은 P/P₀ 지역에 있는 급속 한 증가 표시 하 고 이러한 등온선 유형 IV (IUPAC 분류) 지배적인 mesopores³²micropores로 구성 된 그들의 기 공 구조를 보여주는에 속한다.

질소 흡착 등온선에서 얻은 모든 샘플에 대 한 표면 물리적 매개 변수는 표 1에 나와 있습니다. 전자 레인지 열 분해 및 작은 표면적 Brunauer-모트-텔러 (내기)와 총에 둘 다 기여 하는 수정 샘플의 물리적 형태를 변경 하는 볼륨을 기 공.

4 샘플의 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 스펙트럼은 그림 2에 부여 됩니다. 1167 cm^-1 [탄소 (C)-O 진동 스트레칭]에서 MBAC의 밴드 1620 c m^-1 (C = O 진동 스트레칭), 2852 cm^-1 [N-수소 (H) 진동 스트레칭], 2922 cm^-1 (C-H 진동 스트레칭), 그리고 3442 cm^-1 (O-H 진동 스트레칭) EBAC 보다 더 강렬. 이 기여 하는 혈 중 알코올 농도가 표면에 더 많은 산소 기능 그룹 전자 레인지 열 분해에 표시 될 수 있습니다. EBAC-N과 MBAC-N, 1573 c m^-1 와 1400 c m^-1 가능성이 밴드 대표 C = N와 N-H 그룹, 각각. 그것은 그 수정 된 탄소 재료 고유 질소/산소 기능 그룹, 얻은 점점 전자 레인지 pyrolyzed 탄소 더 되는 원소 분석에 따라 표 1에 표시 된 찾을 수 있습니다. 그것은 그 전자 레인지 열 분해는 전조와 기존의 전기 난방 열 분해 보다 더 수정에 대 한 위치 루트를 활성화 하기 위해 더 적절 한 추측 수 있습니다. MBAC N 주로 수 산 기, carboxyl, 아미노산, 및 것 기능적인 그룹을 소유한 다.

그림 3 다른 pH 조건 하에서 4 개 샘플에의 흡착 용량을 표시합니다. 다음 흡착 실험은 모두 실시 pH 5에서 4 개의 adsorbents pH 5에 최적의 흡착 용량 도달. 전자 레인지 열 분해에 의해 준비 된 샘플 전시 더 나은 Cu(II) 흡착 용량 수정 전후 비록 그들은 낮은 특정 표면 영역 및 기 공 볼륨을 했다. 일반적으로, adsorbability adsorbents의 기 공 구조 및 표면 기능 그룹에 따라 달라 집니다. 따라서, 높은 흡착 용량 MBAC N의 더 풍부한 N/O 표면 그룹에 기인 된다. 결과 전자 레인지 열 분해 흡착 용량 보다 더 많은 전기 난방 열 분해를 향상 시키기 위해 표면 기능 그룹의 후속 소개 혜택 확인 합니다.

5 ° C, 25 ° C, 그리고 45 ° C에서 Cu(II)에 MBAC N의 흡착 등온선은 그림 4a에 표시 됩니다. Cu(II)에 대 한 샘플의 흡착 속성 될 더 나은 온도 증가 하는 경우. 표 2에서 등온선 매개 변수를 비교 하 여 그것은 분명 Langmuir 등온선 모델 더 높은 선형 상관 관계 계수 (R²) 0.99 ( 그림 4b에서피팅 라인), 그리고 측정 된 흡착은를 나타냅니다. 용량 (q⁰_mea)는 계산와 동일 하나 (q⁰_cal). 따라서, 모델은 Freundlich와 Temkin 등온선 모델 보다 더 적합 한 Cu(II)의 흡수 화학 흡착 과정³³나타냅니다.

MBAC N Cu(II) 평형 흡착 용량 15 분 이내의 약 75%를 도달할 수 있다 그림 4 c에서 같이, 그리고 그것은 거의 다른 초기 농도에서 약 50 분에 Cu(II)의 흡착 평형에 도달 수 있습니다. 이러한 MBAC N에 우수한 흡착 속성이 증명. 표 3에서 볼 수 있듯이 의사 second 차 모델은 R² 와 Lagergren 및 Elovich 모델 보다 더 나은 = 0.999 ( 그림 4 d의 피팅 라인). 위의 결과 MBAC n Cu(II)의 흡착 chemisorption 되는지 확인 합니다. 따라서, 수정 된 탄소에 의해 Cu(II)의 화학 상호 작용 메커니즘은 그림 5에서 제안 된다. 표 4 바이오 매스 기반 활성 탄 최근 참조^{34,35,36,,3738}에 의해 Cu(II)의 흡착 용량을 비교 합니다. MBAC N는 문학에서 보고 된 다른 adsorbents 보다 높은 흡착 용량 Cu(II)를 제거 하기 위한 유망한 adsorbent로 보여주는 발견 된다.

그림 1: 탄소의 질소 흡착/탈 착 등온선. 그림 1 에 삽입 된 그래프는 작은 누진 범위에 MBAC N의 질소 흡착/탈 착 등온선을 보여 줍니다. 데이터는 표면 영역 porosimetry 분석기 지원 소프트웨어에서 얻은 했다. 이 그림은 Wan 및 Li²⁷에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 2: EBAC, EBAC N, MBAC, 및 MBAC N.의 FTIR 스펙트럼 스펙트럼 화학 성분 및 샘플의 표면 기능 그룹을 확인할 수 있습니다. 이 그림은 Wan 및 Li²⁷에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 3: Cu(II) 흡착에 솔루션 pH의 영향. 솔루션에 있는 구리의 농도 40 mg L^-1이다. 테스트는 흡착 평형에 도달 하 고 24 h에 대 한 150 rpm에서 25 ° C에서 실시 됩니다. 이 그림은 Wan 및 Li²⁷에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 4: MBAC N.의 대표적인 흡착 속성 분석 (한)이이 패널 표시 Cu(II)의 흡착 등온선 MBAC n 5 ° C, 25 ° C, 그리고 45 ° c. (b)이이 패널 Langmuir 등온선을 사용 하 여 구리 흡착에 대 한 피팅 결과 보여줍니다. (c)이이 패널 30 mg L^-1 과 100 m g L^-1의 초기 농도에서 MBAC n Cu(II)의 활동을 보여준다. (d)이이 패널 의사 second 주문 모델을 사용 하 여 25 ° C에서 구리 흡착에 대 한 피팅 결과 보여줍니다. 이 그림은 Wan 및 Li²⁷에서 수정 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 5: 수정 된 탄소에 의해 Cu(II) 흡착 메커니즘을 제안. 이 반응 과정에서 화학 흡착은 주로 이온 교환 및 complexing 포함 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

표 1: 구조 특성 및 EBAC, EBAC N, MBAC, 및 MBAC N.의 원소 구성 텍스처 데이터 내기 메서드를 사용 하 여 분석 된다. 요소의 상대적 가중치 비율 건조 재 무료 기준에 따라 계산 됩니다. 이 테이블은 Wan 및 Li²⁷에서 수정 되었습니다.

표 2: 다른 온도에 MBAC n Cu(II)의 등온선 매개 변수. 장착된 매개 변수 선형화 Langmuir, Freundlich, 및 Temkin 흡착 모델에서 있습니다. 이 테이블은 Wan 및 Li²⁷에서 수정 되었습니다.

표 3: 운동 매개 변수 MBAC n Cu(II)의 다른 초기 농도에. 선형화 Lagergren에서 장착된 매개 변수는 의사 second 순서, 및 Elovich 모델. 이 테이블은 Wan 및 Li²⁷에서 수정 되었습니다.

표 4: 다른 adsorbents에 Cu(II)의 흡착 용량의 비교. Cu(II)를 제거 하는 활성 탄의 능력은 크게 솔루션의 pH에 의해 영향을 받으므로 pH 5 가까운 대비 바이오 매스 기반 탄소 재료의 흡착 용량을 얻을 수 있어야.

이 프로토콜에서 중요 한 단계 중 하나는 최적의 실험 조건 결정 될 필요가 mesoporous 탄소 1 단계 접근에 의해 더 나은 물리 화학적 특성의 성공적인 준비입니다. 그래서, 이전 연구²⁸의 경우, 우리는 실시 직교 배열 전자 레인지 열 분해 실험, 사탕수수 및 인산, 열 분해, 전자 레인지 전력, 시간과 건조 시 수태 비율의 효과 고려 하 고. 게다가, 큰 주의 해야 한다 지루한 Cu (II)-흡착 실험, 특히 솔루션의 pH 값 조정 되 면, pH 값 활성 탄소 (그림 3)에 의해 Cu(II) 제거에 큰 영향력을가지고 있기 때문에. 테스트는 정의 된 초기 농도로 CuSO₄ 솔루션의 실제 구리 농도 C₀ 방정식 (1)에서이 값을 사용 하는 것이 필수적입니다.

더 큰 특정 표면 영역 및 바이오 매스 기반 활성 탄의 높은 기 공 볼륨 화학 활성화에 의해 얻어질 수 있다. 그러나, 특정 표면적과 총 공 볼륨 두 후속 열 분해 및 과정 수정, 붕괴와 막힌 모 공²⁷, 흡착 능력의 감소에 있는 결과의 가능성이 감소 한다. 따라서, 추가 작업은 바이오 매스 기반 mesoporous 탄소 높은 표면적과 풍부한 기능 그룹을 준비 하는 데 필요한.

전자 레인지 열 분해가 더 적절 하 게 널리 사용 되는 재래식의 열 방법에 비해 많은 장점을 Cu(II)에 대 한 더 높은 질소/산소-킬레이트 화 흡착으로 바이오 매스 기반 mesoporous 탄소 합성 확인 합니다. 그러나, 그것은 전자 레인지 열 분해 과정에서 순간 온도 정확 하 게 제어할 수 없습니다. 바이오 매스는 좋은 마이크로파 흡수 소재, 그 온도 전자 레인지의 영향 아래 급속 하 게 증가할 수 있다. 명확 하 게, 이후의 작업 열 분해 온도 바이오 매스 기반 탄소의 물리 화학적 특성에 미치는 영향을 검토 해야 합니다.

이 문서의 범위를 벗어납니다 수정 메커니즘에 대 한 자세한 설명을 하지만 이전 출판된 문학²⁷에서 찾을 수 있습니다. 효과적으로 탄소 샘플의 표면에 동시에 더 많은 N/O 기능 그룹을 소개할 수 있는 수정 nitrification 및 감소의 잠재적인 중요성 감상 가치가 있다. 그러나, 수정 과정에 수많은 실험 단계와 위험한 집중된 강한 산의 활용 포함 되어 있습니다. 간단 하 고 더 효과적인 질소/산소 수정 방법은 테스트 하 고 추가 연구에서 채택 수 있습니다.

우리는 환경 친화적인 에너지-효율적인 방법 전자 레인지 열 분해에 의해 바이오 매스 기반 mesoporous 탄소 준비를 시연 하 고 N/O 그룹 nitrification 및 감소에 대 한 경로 사용 하 여 탄소에 동시에 마약. 이러한 N/O 듀얼 첨가 활성 탄 폐수 치료에 적용 되는 수성 해결책에서 중 금속 이온의 높은 흡착 용량을 소유 합니다. 우리가 기대 하는이 프로토콜 시간 절약, 효과적인 전자 레인지 열 분해에 의해 바이오 매스에서 높은 흡착 탄소의 급속 한 준비에 대 한 아이디어를 제공할 것입니다 하 고 미래에 최적화 될 것 이다.

저자는 공개 없다.

저자는 중국 (No.KYZ201562), 중국 박사 후 과학 기금 (No. 2014 M 560429), 장쑤 성 (번호 키 연구 및 개발 계획의 중앙 대학에 대 한 근본적인 연구 자금을 인정 BE2018708)입니다.