Sử dụng dầu cọ làm tiền chất xanh, tổng hợp hồ quang nano cacbon từ tính bằng lò vi sóng để xử lý nước thải.

Cảm ơn bạn đã ghé thăm Nature.com.Bạn đang sử dụng phiên bản trình duyệt có hỗ trợ CSS hạn chế.Để có trải nghiệm tốt nhất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng trình duyệt đã cập nhật (hoặc tắt Chế độ tương thích trong Internet Explorer).Ngoài ra, để đảm bảo được hỗ trợ liên tục, chúng tôi hiển thị trang web không có kiểu và JavaScript.
Hiển thị băng chuyền gồm ba trang trình bày cùng một lúc.Sử dụng các nút Trước và Tiếp theo để di chuyển qua ba trang chiếu cùng một lúc hoặc sử dụng các nút trượt ở cuối để di chuyển qua ba trang chiếu cùng một lúc.
Sự tồn tại của kim loại phát ra từ bức xạ vi sóng đang gây tranh cãi vì kim loại dễ bắt lửa.Nhưng điều thú vị là các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hiện tượng phóng điện hồ quang mang lại một lộ trình đầy hứa hẹn cho việc tổng hợp vật liệu nano bằng cách phân tách các phân tử.Nghiên cứu này đang phát triển một phương pháp tổng hợp một bước nhưng giá cả phải chăng, kết hợp gia nhiệt bằng vi sóng và hồ quang điện để chuyển dầu cọ thô thành cacbon nano từ tính (MNC), có thể được coi là giải pháp thay thế mới cho sản xuất dầu cọ.Nó liên quan đến việc tổng hợp môi trường với dây thép không gỉ được quấn cố định (môi trường điện môi) và ferrocene (chất xúc tác) trong điều kiện trơ một phần.Phương pháp này đã được chứng minh thành công khi gia nhiệt ở khoảng nhiệt độ từ 190,9 đến 472,0°C với thời gian tổng hợp khác nhau (10-20 phút).Các MNC mới được chuẩn bị cho thấy các quả cầu có kích thước trung bình 20,38–31,04 nm, cấu trúc trung tính (SBET: 14,83–151,95 m2/g) và hàm lượng carbon cố định cao (52,79–71,24 wt.%), cũng như D và G dải (ID/g) 0,98–0,99.Sự hình thành các đỉnh mới trong phổ FTIR (522,29–588,48 cm–1) chứng tỏ sự có mặt của các hợp chất FeO trong ferrocene.Từ kế cho thấy độ bão hòa từ hóa cao (22,32–26,84 emu/g) trong vật liệu sắt từ.Việc sử dụng MNC trong xử lý nước thải đã được chứng minh bằng cách đánh giá khả năng hấp phụ của chúng bằng phép thử hấp phụ xanh methylene (MB) ở các nồng độ khác nhau từ 5 đến 20 ppm.MNC thu được ở thời điểm tổng hợp (20 phút) cho hiệu suất hấp phụ cao nhất (10,36 mg/g) so với các loại khác, tỷ lệ loại bỏ thuốc nhuộm MB là 87,79%.Do đó, giá trị Langmuir không lạc quan so với giá trị Freundlich, với R2 lần lượt là khoảng 0,80, 0,98 và 0,99 đối với các MNC được tổng hợp ở thời gian 10 phút (MNC10), 15 phút (MNC15) và 20 phút (MNC20).Do đó, hệ thống hấp phụ ở trạng thái không đồng nhất.Do đó, hồ quang vi sóng mang lại một phương pháp đầy hứa hẹn để chuyển đổi CPO thành MNC, có thể loại bỏ thuốc nhuộm có hại.
Bức xạ vi sóng có thể làm nóng các phần bên trong nhất của vật liệu thông qua sự tương tác phân tử của trường điện từ.Phản ứng vi sóng này độc đáo ở chỗ nó thúc đẩy phản ứng nhiệt nhanh và đồng đều.Vì vậy, có thể tăng tốc quá trình gia nhiệt và tăng cường các phản ứng hóa học2.Đồng thời, do thời gian phản ứng ngắn hơn nên phản ứng vi sóng cuối cùng có thể tạo ra các sản phẩm có độ tinh khiết cao và hiệu suất cao3,4.Do những đặc tính tuyệt vời của nó, bức xạ vi sóng tạo điều kiện thuận lợi cho các tổng hợp vi sóng thú vị được sử dụng trong nhiều nghiên cứu, bao gồm các phản ứng hóa học và tổng hợp vật liệu nano5,6.Trong quá trình gia nhiệt, đặc tính điện môi của chất nhận bên trong môi trường đóng vai trò quyết định, vì nó tạo ra điểm nóng trong môi trường, dẫn đến sự hình thành các nanocarbon với hình thái và tính chất khác nhau.Một nghiên cứu của Omoriyekomwan et al.Sản xuất sợi nano cacbon rỗng từ hạt cọ sử dụng than hoạt tính và nitơ8.Ngoài ra, Fu và Hamid xác định việc sử dụng chất xúc tác để sản xuất than hoạt tính sợi cọ dầu trong lò vi sóng 350 W9.Do đó, một cách tiếp cận tương tự có thể được sử dụng để chuyển đổi dầu cọ thô thành các MNC bằng cách đưa vào các chất thải phù hợp.
Một hiện tượng thú vị đã được quan sát thấy giữa bức xạ vi sóng và kim loại có cạnh sắc, chấm hoặc những điểm không đều dưới kính hiển vi10.Sự hiện diện của hai vật thể này sẽ bị ảnh hưởng bởi hồ quang điện hoặc tia lửa điện (thường được gọi là phóng điện hồ quang)11,12.Hồ quang sẽ thúc đẩy sự hình thành nhiều điểm nóng cục bộ hơn và ảnh hưởng đến phản ứng, từ đó cải thiện thành phần hóa học của môi trường13.Hiện tượng đặc biệt và thú vị này đã thu hút nhiều nghiên cứu khác nhau như loại bỏ chất gây ô nhiễm14,15, bẻ khóa nhựa sinh khối16, nhiệt phân hỗ trợ vi sóng17,18 và tổng hợp vật liệu19,20,21.
Gần đây, các nanocarbon như ống nano carbon, ống nano carbon và graphene oxit biến tính đã thu hút sự chú ý do tính chất của chúng.Những nanocarbon này có tiềm năng lớn cho các ứng dụng từ sản xuất điện đến lọc nước hoặc khử nhiễm23.Ngoài ra, cần có tính chất carbon tuyệt vời nhưng đồng thời cũng cần có tính chất từ ​​tính tốt.Điều này rất hữu ích cho các ứng dụng đa chức năng bao gồm khả năng hấp phụ cao các ion kim loại và thuốc nhuộm trong xử lý nước thải, chất biến đổi từ tính trong nhiên liệu sinh học và thậm chí cả chất hấp thụ vi sóng hiệu suất cao24,25,26,27,28.Đồng thời, các nguyên tử cacbon này còn có một ưu điểm khác, bao gồm việc tăng diện tích bề mặt của vị trí hoạt động của mẫu.
Trong những năm gần đây, nghiên cứu về vật liệu nanocarbon từ tính ngày càng gia tăng.Thông thường, các nanocarbon từ tính này là vật liệu đa chức năng chứa vật liệu từ tính có kích thước nano có thể khiến các chất xúc tác bên ngoài phản ứng, chẳng hạn như từ trường tĩnh điện bên ngoài hoặc từ trường xen kẽ29.Do đặc tính từ tính của chúng, nanocarbon từ tính có thể được kết hợp với nhiều loại hoạt chất và cấu trúc phức tạp để cố định30.Trong khi đó, nanocarbon từ tính (MNC) cho thấy hiệu quả tuyệt vời trong việc hấp thụ các chất ô nhiễm từ dung dịch nước.Ngoài ra, diện tích bề mặt riêng cao và các lỗ xốp hình thành trong MNC có thể làm tăng khả năng hấp phụ31.Máy tách từ có thể tách MNC khỏi dung dịch có tính phản ứng cao, biến chúng thành chất hấp thụ khả thi và dễ quản lý32.
Một số nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng có thể sản xuất nanocarbon chất lượng cao bằng cách sử dụng dầu cọ thô33,34.Dầu cọ, có tên khoa học là Elais Guneensis, được coi là một trong những loại dầu ăn quan trọng với sản lượng khoảng 76,55 triệu tấn vào năm 202135. Dầu cọ thô hay CPO chứa tỷ lệ cân bằng giữa axit béo không bão hòa (EFA) và axit béo bão hòa. (Cơ quan tiền tệ Singapore).Hầu hết các hydrocacbon trong CPO là triglycerid, một glycerit bao gồm ba thành phần axetat triglycerid và một thành phần glycerol36.Những hydrocacbon này có thể được khái quát hóa do hàm lượng cacbon khổng lồ, khiến chúng trở thành tiền chất xanh tiềm năng để sản xuất cacbon nano37.Theo tài liệu, CNT37,38,39,40, các hạt nano carbon33,41 và graphene34,42,43 thường được tổng hợp bằng dầu cọ thô hoặc dầu ăn.Những nanocarbon này có tiềm năng lớn trong các ứng dụng từ sản xuất điện đến lọc hoặc khử nhiễm nước.
Tổng hợp nhiệt như CVD38 hoặc nhiệt phân33 đã trở thành phương pháp thuận lợi cho việc phân hủy dầu cọ.Thật không may, nhiệt độ cao trong quá trình này làm tăng chi phí sản xuất.Việc sản xuất vật liệu được ưu tiên 44 đòi hỏi các quy trình và phương pháp làm sạch kéo dài, tẻ nhạt.Tuy nhiên, nhu cầu tách và crackinh vật lý là không thể phủ nhận do tính ổn định tốt của dầu cọ thô ở nhiệt độ cao45.Vì vậy, nhiệt độ cao hơn vẫn cần thiết để chuyển đổi dầu cọ thô thành vật liệu chứa cacbon.Hồ quang lỏng có thể được coi là phương pháp mới và tiềm năng tốt nhất để tổng hợp nanocarbon từ tính.Cách tiếp cận này cung cấp năng lượng trực tiếp cho tiền chất và dung dịch ở trạng thái kích thích cao.Sự phóng điện hồ quang có thể làm cho các liên kết carbon trong dầu cọ thô bị phá vỡ.Tuy nhiên, khoảng cách giữa các điện cực được sử dụng có thể cần phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt, điều này sẽ hạn chế quy mô công nghiệp, vì vậy vẫn cần phải phát triển một phương pháp hiệu quả.
Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, nghiên cứu về phóng điện hồ quang sử dụng vi sóng làm phương pháp tổng hợp cacbon nano còn hạn chế.Đồng thời, việc sử dụng dầu cọ thô làm tiền chất vẫn chưa được khám phá đầy đủ.Vì vậy, nghiên cứu này nhằm mục đích khám phá khả năng sản xuất nanocarbon từ tính từ tiền chất dầu cọ thô bằng cách sử dụng hồ quang điện sử dụng lò vi sóng.Sự phong phú của dầu cọ sẽ được phản ánh trong các sản phẩm và ứng dụng mới.Cách tiếp cận mới này để tinh chế dầu cọ có thể giúp thúc đẩy ngành kinh tế và là một nguồn thu nhập khác cho các nhà sản xuất dầu cọ, đặc biệt là đối với các đồn điền dầu cọ của nông dân nhỏ.Theo một nghiên cứu về các hộ sản xuất nhỏ ở Châu Phi của Ayompe và cộng sự, các hộ sản xuất nhỏ chỉ kiếm được nhiều tiền hơn nếu họ tự chế biến các chùm trái cây tươi và bán dầu cọ thô thay vì bán cho người trung gian, đây là một công việc tốn kém và tẻ nhạt47.Đồng thời, số lượng nhà máy đóng cửa ngày càng tăng do COVID-19 đã ảnh hưởng đến các sản phẩm ứng dụng làm từ dầu cọ.Điều thú vị là, vì hầu hết các hộ gia đình đều có lò vi sóng và phương pháp đề xuất trong nghiên cứu này có thể được coi là khả thi và giá cả phải chăng nên sản xuất MNC có thể được coi là giải pháp thay thế cho các đồn điền trồng dầu cọ quy mô nhỏ.Trong khi đó, ở quy mô lớn hơn, các công ty có thể đầu tư vào các lò phản ứng lớn để sản xuất TNC lớn.
Nghiên cứu này chủ yếu đề cập đến quá trình tổng hợp sử dụng thép không gỉ làm môi trường điện môi trong các khoảng thời gian khác nhau.Hầu hết các nghiên cứu tổng quát sử dụng vi sóng và cacbon nano đều cho thấy thời gian tổng hợp có thể chấp nhận được là từ 30 phút trở lên33,34.Để hỗ trợ một ý tưởng thực tế có thể tiếp cận và khả thi, nghiên cứu này nhằm mục đích thu được các MNC có thời gian tổng hợp dưới mức trung bình.Đồng thời, nghiên cứu vẽ ra bức tranh về mức độ sẵn sàng công nghệ cấp 3 khi lý thuyết được chứng minh và triển khai ở quy mô phòng thí nghiệm.Sau đó, các MNC tạo thành được đặc trưng bởi các đặc tính vật lý, hóa học và từ tính của chúng.Sau đó, xanh methylene được sử dụng để chứng minh khả năng hấp phụ của MNC thu được.
Dầu cọ thô được lấy từ Apas Balung Mill, Sawit Kinabalu Sdn.Bhd., Tawau, và được sử dụng làm tiền chất carbon để tổng hợp.Trong trường hợp này, một dây thép không gỉ có đường kính 0,90 mm được sử dụng làm môi trường điện môi.Ferrocene (độ tinh khiết 99%), thu được từ Sigma-Aldrich, Hoa Kỳ, được chọn làm chất xúc tác trong công trình này.Xanh methylen (Bendosen, 100 g) tiếp tục được sử dụng cho các thí nghiệm hấp phụ.
Trong nghiên cứu này, lò vi sóng gia đình (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) được chuyển đổi thành lò phản ứng vi sóng.Ba lỗ được tạo ra ở phần trên của lò vi sóng để làm đầu vào và đầu ra của khí và cặp nhiệt điện.Các đầu dò cặp nhiệt điện được cách nhiệt bằng ống gốm và đặt trong cùng điều kiện cho mỗi thí nghiệm để ngăn ngừa tai nạn.Trong khi đó, một lò phản ứng thủy tinh borosilicate có nắp ba lỗ được sử dụng để chứa mẫu và khí quản.Sơ đồ nguyên lý của lò phản ứng vi sóng có thể được tham khảo trong Hình 1 bổ sung.
Sử dụng dầu cọ thô làm tiền chất carbon và ferrocene làm chất xúc tác, các nanocarbon từ tính đã được tổng hợp.Khoảng 5% trọng lượng của chất xúc tác ferrocene được điều chế bằng phương pháp xúc tác bùn.Ferrocene được trộn với 20 ml dầu cọ thô ở tốc độ 60 vòng/phút trong 30 phút.Hỗn hợp này sau đó được chuyển sang chén nung alumina và một sợi dây thép không gỉ dài 30 cm được cuộn lại và đặt thẳng đứng bên trong chén nung.Đặt chén nung alumina vào lò phản ứng thủy tinh và cố định chắc chắn bên trong lò vi sóng bằng nắp thủy tinh kín.Nitơ được thổi vào buồng 5 phút trước khi bắt đầu phản ứng để loại bỏ không khí không mong muốn ra khỏi buồng.Công suất vi sóng đã được tăng lên 800W vì đây là công suất vi sóng tối đa có thể duy trì khả năng khởi động hồ quang tốt.Vì vậy, điều này có thể góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng tổng hợp.Đồng thời, đây cũng là dải công suất được sử dụng rộng rãi tính bằng watt cho các phản ứng nhiệt hạch vi sóng48,49.Hỗn hợp được đun nóng trong 10, 15 hoặc 20 phút trong quá trình phản ứng.Sau khi phản ứng kết thúc, lò phản ứng và lò vi sóng được làm nguội tự nhiên đến nhiệt độ phòng.Sản phẩm cuối cùng trong nồi nấu nhôm là kết tủa màu đen có dây xoắn ốc.
Kết tủa màu đen được thu gom và rửa nhiều lần luân phiên bằng etanol, isopropanol (70%) và nước cất.Sau khi rửa và làm sạch, sản phẩm được sấy khô qua đêm ở nhiệt độ 80°C trong lò sấy thông thường để làm bay hơi các tạp chất không mong muốn.Sản phẩm sau đó được thu thập để xác định đặc tính.Các mẫu có nhãn MNC10, MNC15 và MNC20 được sử dụng để tổng hợp các hạt nano từ tính trong 10 phút, 15 phút và 20 phút.
Quan sát hình thái MNC bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường hoặc FESEM (mô hình Zeiss Auriga) ở độ phóng đại 100 đến 150 kX.Đồng thời, thành phần nguyên tố được phân tích bằng phương pháp quang phổ tia X phân tán năng lượng (EDS).Phân tích EMF được thực hiện ở khoảng cách làm việc 2,8 mm và điện áp gia tốc 1 kV.Diện tích bề mặt riêng và giá trị lỗ rỗng MNC được đo bằng phương pháp Brunauer-Emmett-Teller (BET), bao gồm đường đẳng nhiệt hấp phụ-giải hấp của N2 ở 77 K. Phân tích được thực hiện bằng máy đo diện tích bề mặt mô hình (MICROMERITIC ASAP 2020) .
Độ kết tinh và pha của nanocarbon từ tính được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ bột tia X hoặc XRD (Burker D8 Advance) ở bước sóng λ = 0,154 nm.Ảnh nhiễu xạ được ghi lại trong khoảng từ 2θ = 5 đến 85° với tốc độ quét 2° phút-1.Ngoài ra, cấu trúc hóa học của MNC đã được nghiên cứu bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).Phân tích được thực hiện bằng Perkin Elmer FTIR-Spectrum 400 với tốc độ quét từ 4000 đến 400 cm-1.Khi nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc của nanocarbon từ tính, quang phổ Raman được thực hiện bằng cách sử dụng tia laser pha tạp neodymium (532nm) trong quang phổ U-RAMAN với vật kính 100X.
Một từ kế rung hoặc VSM (dòng Lake Shore 7400) đã được sử dụng để đo độ bão hòa từ của oxit sắt trong MNC.Một từ trường khoảng 8 kOe đã được sử dụng và thu được 200 điểm.
Khi nghiên cứu tiềm năng của MNC làm chất hấp phụ trong các thí nghiệm hấp phụ, thuốc nhuộm cation xanh methylene (MB) đã được sử dụng.MNC (20 mg) được thêm vào 20 ml dung dịch nước xanh methylene với nồng độ tiêu chuẩn trong khoảng 5–20 mg/L50.Độ pH của dung dịch được đặt ở mức pH trung tính là 7 trong suốt nghiên cứu.Dung dịch được khuấy cơ học ở tốc độ 150 vòng/phút và 303,15 K trên máy lắc quay (Lab Companion: SI-300R).Các MNC sau đó được tách ra bằng nam châm.Sử dụng máy quang phổ nhìn thấy tia UV (Máy quang phổ UV-Vis Varian Cary 50) để quan sát nồng độ của dung dịch MB trước và sau thí nghiệm hấp phụ, đồng thời tham khảo đường chuẩn xanh methylene ở bước sóng tối đa 664 nm.Thí nghiệm được lặp lại ba lần và lấy giá trị trung bình.Việc loại bỏ MG khỏi dung dịch được tính toán bằng phương trình tổng quát về lượng MC được hấp phụ ở trạng thái cân bằng qe và phần trăm loại bỏ %.
Các thí nghiệm về đường đẳng nhiệt hấp phụ cũng được thực hiện bằng cách khuấy các nồng độ khác nhau (5–20 mg/l) dung dịch MG và 20 mg chất hấp phụ ở nhiệt độ không đổi 293,15 K. mg đối với tất cả các MNC.
Sắt và carbon từ tính đã được nghiên cứu rộng rãi trong vài thập kỷ qua.Những vật liệu từ tính gốc carbon này đang ngày càng thu hút sự chú ý nhờ đặc tính điện từ tuyệt vời của chúng, dẫn đến nhiều ứng dụng công nghệ tiềm năng, chủ yếu trong các thiết bị điện và xử lý nước.Trong nghiên cứu này, nanocarbon được tổng hợp bằng cách crackinh hydrocacbon trong dầu cọ thô bằng cách phóng điện vi sóng.Quá trình tổng hợp được thực hiện ở các thời điểm khác nhau, từ 10 đến 20 phút, ở tỷ lệ cố định (5:1) của tiền chất và chất xúc tác, sử dụng bộ thu dòng kim loại (SS xoắn) và trơ một phần (không khí không mong muốn được làm sạch bằng nitơ tại đầu thí nghiệm).Các cặn cacbon thu được ở dạng bột rắn màu đen, như trong Hình bổ sung 2a.Sản lượng cacbon kết tủa lần lượt là khoảng 5,57%, 8,21% và 11,67% ở thời gian tổng hợp là 10 phút, 15 phút và 20 phút.Kịch bản này gợi ý rằng thời gian tổng hợp dài hơn góp phần mang lại hiệu suất cao hơn51—hiệu suất thấp, rất có thể là do thời gian phản ứng ngắn và hoạt tính xúc tác thấp.
Trong khi đó, biểu đồ nhiệt độ tổng hợp theo thời gian của các nanocacbon thu được có thể được tham khảo trong Hình 2b bổ sung.Nhiệt độ cao nhất thu được của MNC10, MNC15 và MNC20 lần lượt là 190,9°C, 434,5°C và 472°C.Đối với mỗi đường cong, có thể nhìn thấy một độ dốc lớn, cho thấy nhiệt độ bên trong lò phản ứng tăng liên tục do nhiệt sinh ra trong quá trình hồ quang kim loại.Điều này có thể được nhìn thấy ở 0–2 phút, 0–5 phút và 0–8 phút tương ứng đối với MNC10, MNC15 và MNC20.Sau khi đạt đến một điểm nhất định, độ dốc tiếp tục dao động ở nhiệt độ cao nhất và độ dốc trở nên vừa phải.
Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) được sử dụng để quan sát địa hình bề mặt của các mẫu MNC.Như thể hiện trong hình.Như được hiển thị trong Hình 1, các nanocarbon từ tính có cấu trúc hình thái hơi khác ở thời điểm tổng hợp khác.Hình ảnh của FESEM MNC10 trong hình.Hình 1a,b cho thấy rằng sự hình thành các quả cầu carbon bao gồm các hạt vi cầu và nano vướng víu và gắn kết do sức căng bề mặt cao.Đồng thời, sự hiện diện của lực van der Waals dẫn đến sự kết tụ của các quả cầu carbon52.Thời gian tổng hợp tăng lên dẫn đến kích thước nhỏ hơn và số lượng quả cầu tăng lên do phản ứng crackinh dài hơn.Trên hình.Hình 1c cho thấy MNC15 có dạng hình cầu gần như hoàn hảo.Tuy nhiên, các khối cầu kết tụ vẫn có thể hình thành các lỗ trung mô, sau này chúng có thể trở thành vị trí tốt để hấp phụ xanh methylene.Ở độ phóng đại cao 15.000 lần trong Hình 1d, có thể thấy nhiều quả cầu carbon hơn kết tụ với kích thước trung bình 20,38 nm.
Ảnh FESEM của các nanocarbon tổng hợp sau 10 phút (a, b), 15 phút (c, d) và 20 phút (e– g) ở độ phóng đại 7000 và 15000 lần.
Trên hình.1e–g MNC20 mô tả sự phát triển của các lỗ chân lông với các quả cầu nhỏ trên bề mặt carbon từ tính và tập hợp lại hình thái của than hoạt tính từ tính53.Các lỗ có đường kính và chiều rộng khác nhau nằm ngẫu nhiên trên bề mặt cacbon từ tính.Do đó, điều này có thể giải thích tại sao MNC20 cho thấy diện tích bề mặt và thể tích lỗ rỗng lớn hơn như phân tích BET, vì có nhiều lỗ chân lông hình thành trên bề mặt của nó hơn so với các thời điểm tổng hợp khác.Ảnh vi mô được chụp ở độ phóng đại cao 15.000 lần cho thấy kích thước hạt không đồng nhất và hình dạng không đều, như trong Hình 1g.Khi thời gian tăng trưởng tăng lên 20 phút, nhiều quả cầu kết tụ hơn được hình thành.
Điều thú vị là các mảnh carbon xoắn cũng được tìm thấy ở khu vực tương tự.Đường kính của các quả cầu thay đổi từ 5,18 đến 96,36 nm.Sự hình thành này có thể là do sự xuất hiện của quá trình tạo mầm vi phân, được tạo điều kiện thuận lợi bởi nhiệt độ cao và vi sóng.Kích thước hình cầu được tính toán của các MNC đã chuẩn bị trung bình là 20,38 nm đối với MNC10, 24,80 nm đối với MNC15 và 31,04 nm đối với MNC20.Sự phân bố kích thước của các quả cầu được thể hiện trong hình bổ sung.3.
Hình 4 bổ sung cho thấy các tóm tắt phổ EDS và thành phần nguyên tố của MNC10, MNC15 và MNC20 tương ứng.Theo quang phổ, người ta nhận thấy rằng mỗi nanocarbon chứa một lượng C, O và Fe khác nhau.Điều này là do các phản ứng oxy hóa và nứt khác nhau xảy ra trong thời gian tổng hợp bổ sung.Một lượng lớn C được cho là có nguồn gốc từ tiền chất carbon, dầu cọ thô.Trong khi đó, tỷ lệ O thấp là do quá trình oxy hóa trong quá trình tổng hợp.Đồng thời, Fe được cho là do oxit sắt lắng đọng trên bề mặt nanocarbon sau quá trình phân hủy ferrocene.Ngoài ra, Hình 5a cách c bổ sung hiển thị ánh xạ của các phần tử MNC10, MNC15 và MNC20.Dựa trên bản đồ cơ bản, người ta thấy rằng Fe phân bố tốt trên bề mặt MNC.
Phân tích hấp phụ-giải hấp nitơ cung cấp thông tin về cơ chế hấp phụ và cấu trúc xốp của vật liệu.Đường đẳng nhiệt hấp phụ N2 và đồ thị của bề mặt MNC BET được thể hiện trên hình.2. Dựa trên các hình ảnh FESEM, hành vi hấp phụ dự kiến ​​sẽ thể hiện sự kết hợp giữa cấu trúc vi mô và xốp do sự kết tụ.Tuy nhiên, biểu đồ trong Hình 2 cho thấy chất hấp phụ giống với đường đẳng nhiệt loại IV và vòng trễ loại H2 của IUPAC55.Loại đường đẳng nhiệt này thường tương tự như loại vật liệu xốp.Hành vi hấp phụ của mesopores thường được xác định bởi sự tương tác của các phản ứng hấp phụ-hấp phụ với các phân tử của chất ngưng tụ.Đường đẳng nhiệt hấp phụ hình chữ S hoặc hình chữ S thường được gây ra bởi sự hấp phụ một lớp, nhiều lớp, sau đó là hiện tượng khí ngưng tụ thành pha lỏng trong các lỗ rỗng ở áp suất dưới áp suất bão hòa của khối chất lỏng, được gọi là ngưng tụ lỗ rỗng. Sự ngưng tụ mao dẫn trong lỗ chân lông xảy ra ở áp suất tương đối (p/po) trên 0,50.Trong khi đó, cấu trúc lỗ rỗng phức tạp biểu hiện hiện tượng trễ loại H2, được cho là do lỗ chân lông bị tắc hoặc rò rỉ trong phạm vi lỗ chân lông hẹp.
Các thông số vật lý của bề mặt thu được từ các thử nghiệm BET được thể hiện trong Bảng 1. Diện tích bề mặt BET và tổng thể tích lỗ rỗng tăng đáng kể khi tăng thời gian tổng hợp.Kích thước lỗ trung bình của MNC10, MNC15 và MNC20 lần lượt là 7,2779 nm, 7,6275 nm và 7,8223 nm.Theo khuyến nghị của IUPAC, các lỗ trung gian này có thể được phân loại là vật liệu trung tính.Cấu trúc xốp trung bình có thể làm cho xanh methylen dễ dàng thấm và hấp phụ hơn bởi MNC57.Thời gian tổng hợp tối đa (MNC20) cho thấy diện tích bề mặt cao nhất, tiếp theo là MNC15 và MNC10.Diện tích bề mặt BET cao hơn có thể cải thiện hiệu suất hấp phụ vì có nhiều vị trí hoạt động bề mặt hơn.
Giản đồ nhiễu xạ tia X của MNC tổng hợp được thể hiện trong Hình 3. Ở nhiệt độ cao, ferrocene cũng bị nứt và tạo thành oxit sắt.Trên hình.Hình 3a thể hiện mẫu XRD của MNC10.Nó thể hiện hai đỉnh ở 2θ, 43,0° và 62,32°, được gán cho ɣ-Fe2O3 (JCPDS #39–1346).Đồng thời Fe3O4 có đỉnh biến dạng ở 2θ: 35,27°.Mặt khác, trong giản đồ nhiễu xạ MHC15 ở Hình 3b cho thấy các đỉnh mới, rất có thể liên quan đến sự tăng nhiệt độ và thời gian tổng hợp.Mặc dù đỉnh 2θ: 26,202° ít cường độ hơn nhưng kiểu nhiễu xạ phù hợp với tệp JCPDS than chì (JCPDS #75–1621), cho thấy sự hiện diện của các tinh thể than chì bên trong nanocarbon.Đỉnh này không có trong MNC10, có thể do nhiệt độ hồ quang thấp trong quá trình tổng hợp.Ở 2θ có ba đỉnh thời gian: 30,082°, 35,502°, 57,422° được quy cho Fe3O4.Nó cũng cho thấy hai đỉnh biểu thị sự hiện diện của ɣ-Fe2O3 ở 2θ: 43,102° và 62,632°.Đối với MNC được tổng hợp trong 20 phút (MNC20), như trong Hình 3c, có thể quan sát thấy kiểu nhiễu xạ tương tự trong MNK15.Đỉnh đồ họa ở 26,382° cũng có thể được nhìn thấy trong MNC20.Ba đỉnh sắc nét thể hiện ở 2θ: 30,102°, 35,612°, 57,402° là của Fe3O4.Ngoài ra, sự có mặt của ε-Fe2O3 còn thể hiện ở 2θ: 42,972° và 62,61.Sự hiện diện của các hợp chất oxit sắt trong MNC thu được có thể có tác động tích cực đến khả năng hấp phụ xanh methylene trong tương lai.
Các đặc tính liên kết hóa học trong các mẫu MNC và CPO được xác định từ phổ phản xạ FTIR trong Hình bổ sung 6. Ban đầu, sáu đỉnh quan trọng của dầu cọ thô đại diện cho bốn thành phần hóa học khác nhau như được mô tả trong Bảng bổ sung 1. Các đỉnh cơ bản được xác định trong CPO là 2913,81 cm-1, 2840 cm-1 và 1463,34 cm-1, đề cập đến dao động kéo giãn CH của ankan và các nhóm CH2 hoặc CH3 béo khác.Đỉnh rừng được xác định là 1740,85 cm-1 và 1160,83 cm-1.Đỉnh ở 1740,85 cm-1 là liên kết C=O được kéo dài bởi este carbonyl của nhóm chức triglycerid.Trong khi đó, đỉnh ở 1160,83 cm-1 là dấu ấn của nhóm este CO58,59 mở rộng.Trong khi đó, pic ở 813,54 cm-1 là dấu vết của nhóm ankan.
Do đó, một số đỉnh hấp thụ trong dầu cọ thô biến mất khi thời gian tổng hợp tăng lên.Các đỉnh ở 2913,81 cm-1 và 2840 cm-1 vẫn có thể được quan sát thấy ở MNC10, nhưng điều thú vị là ở MNC15 và MNC20 các đỉnh có xu hướng biến mất do quá trình oxy hóa.Trong khi đó, phân tích FTIR của nanocarbon từ tính cho thấy các đỉnh hấp thụ mới được hình thành đại diện cho năm nhóm chức năng khác nhau của MNC10-20.Các đỉnh này cũng được liệt kê trong Bảng bổ sung 1. Đỉnh ở 2325,91 cm-1 là độ giãn CH không đối xứng của nhóm béo CH360.Đỉnh ở 1463,34-1443,47 cm-1 thể hiện sự uốn cong CH2 và CH của các nhóm béo như dầu cọ, nhưng đỉnh bắt đầu giảm dần theo thời gian.Đỉnh ở 813,54–875,35 cm–1 là dấu ấn của nhóm CH-alkan thơm.
Trong khi đó, các pic ở 2101,74 cm-1 và 1589,18 cm-1 lần lượt thể hiện các liên kết CC 61 tạo thành C=C alkyne và các vòng thơm.Đỉnh nhỏ ở 1695,15 cm-1 cho thấy liên kết C=O của axit béo tự do từ nhóm carbonyl.Nó thu được từ CPO carbonyl và ferrocene trong quá trình tổng hợp.Các pic mới hình thành nằm trong khoảng từ 539,04 đến 588,48 cm-1 thuộc liên kết rung Fe-O của ferrocene.Dựa trên các đỉnh thể hiện trong Hình 4 bổ sung, có thể thấy rằng thời gian tổng hợp có thể làm giảm một số đỉnh và liên kết lại trong các nanocacbon từ tính.
Phân tích quang phổ về sự tán xạ Raman của nanocacbon từ tính thu được ở các thời điểm tổng hợp khác nhau bằng cách sử dụng tia laser tới có bước sóng 514 nm được trình bày trong Hình 4. Tất cả các phổ của MNC10, MNC15 và MNC20 bao gồm hai dải cường độ cao liên kết với cacbon sp3 thấp, thường là được tìm thấy trong các tinh thể nanographit có khuyết tật ở dạng dao động của các loại cacbon sp262.Đỉnh đầu tiên, nằm trong vùng 1333–1354 cm–1, đại diện cho dải D, không thuận lợi cho than chì lý tưởng và tương ứng với sự rối loạn cấu trúc và các tạp chất khác63,64.Đỉnh quan trọng thứ hai vào khoảng 1537–1595 cm-1 phát sinh từ sự kéo dài liên kết trong mặt phẳng hoặc các dạng than chì kết tinh và có trật tự.Tuy nhiên, đỉnh dịch chuyển khoảng 10 cm-1 so với dải than chì G, cho thấy rằng các MNC có thứ tự xếp chồng tấm thấp và cấu trúc bị lỗi.Cường độ tương đối của dải D và G (ID/IG) được sử dụng để đánh giá độ tinh khiết của các mẫu tinh thể và than chì.Theo phân tích quang phổ Raman, tất cả các MNC đều có giá trị ID/IG trong khoảng 0,98–0,99, biểu thị các khiếm khuyết cấu trúc do lai hóa Sp3.Tình huống này có thể giải thích sự hiện diện của các đỉnh 2θ ít cường độ hơn trong phổ XPA: 26,20° đối với MNK15 và 26,28° đối với MNK20, như trong Hình 4, được gán cho đỉnh than chì trong tệp JCPDS.Tỷ lệ ID/IG MNC thu được trong nghiên cứu này nằm trong phạm vi của các nanocarbon từ tính khác, ví dụ: 0,85–1,03 đối với phương pháp thủy nhiệt và 0,78–0,9665,66 đối với phương pháp nhiệt phân.Do đó, tỷ lệ này cho thấy phương pháp tổng hợp hiện tại có thể được sử dụng rộng rãi.
Các đặc tính từ của MNC được phân tích bằng từ kế rung.Độ trễ thu được được thể hiện trong Hình 5.Theo nguyên tắc, MNC thu được từ tính từ ferrocene trong quá trình tổng hợp.Những đặc tính từ tính bổ sung này có thể làm tăng khả năng hấp phụ của nanocarbon trong tương lai.Như được hiển thị trong Hình 5, các mẫu có thể được xác định là vật liệu siêu thuận từ.Theo Wahajuddin & Arora67, trạng thái siêu thuận từ là mẫu được từ hóa đến từ hóa bão hòa (MS) khi đặt một từ trường bên ngoài vào.Sau đó, các tương tác từ còn sót lại không còn xuất hiện trong các mẫu67.Đáng chú ý là độ từ hóa bão hòa tăng theo thời gian tổng hợp.Điều thú vị là MNC15 có độ bão hòa từ cao nhất vì sự hình thành từ tính mạnh (từ hóa) có thể được gây ra bởi thời gian tổng hợp tối ưu khi có nam châm bên ngoài.Điều này có thể là do sự có mặt của Fe3O4, chất này có tính chất từ ​​tốt hơn so với các oxit sắt khác như ɣ-Fe2O.Thứ tự mômen hấp phụ bão hòa trên một đơn vị khối lượng của MNC là MNC15>MNC10>MNC20.Các thông số từ tính thu được được đưa ra trong bảng.2.
Giá trị tối thiểu của độ bão hòa từ khi sử dụng nam châm thông thường trong tách từ là khoảng 16,3 emu g-1.Khả năng của MNC trong việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm như thuốc nhuộm trong môi trường nước và việc dễ dàng loại bỏ MNC đã trở thành những yếu tố bổ sung cho các nanocacbon thu được.Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ bão hòa từ tính của LSM được coi là cao.Như vậy, tất cả các mẫu đều đạt giá trị bão hòa từ quá đủ cho quy trình tách từ.
Gần đây, dải hoặc dây kim loại đã thu hút sự chú ý như chất xúc tác hoặc chất điện môi trong quá trình tổng hợp vi sóng.Phản ứng vi sóng của kim loại gây ra nhiệt độ cao hoặc phản ứng trong lò phản ứng.Nghiên cứu này tuyên bố rằng đầu và dây thép không gỉ đã được điều hòa (cuộn) tạo điều kiện thuận lợi cho việc phóng điện vi sóng và làm nóng kim loại.Thép không gỉ có độ nhám rõ rệt ở đầu, dẫn đến mật độ điện tích bề mặt và điện trường ngoài cao.Khi điện tích đã đạt đủ động năng, các hạt tích điện sẽ nhảy ra khỏi thép không gỉ, khiến môi trường bị ion hóa, tạo ra sự phóng điện hoặc tia lửa68.Sự phóng điện kim loại góp phần đáng kể vào các phản ứng crackinh dung dịch kèm theo các điểm nóng ở nhiệt độ cao.Theo bản đồ nhiệt độ trong Hình bổ sung 2b, nhiệt độ tăng nhanh, cho thấy sự hiện diện của các điểm nóng nhiệt độ cao bên cạnh hiện tượng phóng điện mạnh.
Trong trường hợp này, người ta quan sát thấy hiệu ứng nhiệt vì các electron liên kết yếu có thể di chuyển và tập trung trên bề mặt và trên đầu69.Khi thép không gỉ được quấn, diện tích bề mặt lớn của kim loại trong dung dịch giúp tạo ra dòng điện xoáy trên bề mặt vật liệu và duy trì hiệu ứng gia nhiệt.Điều kiện này giúp phân cắt các chuỗi carbon dài của CPO và ferrocene và ferrocene một cách hiệu quả.Như được hiển thị trong Hình 2b bổ sung, tốc độ nhiệt độ không đổi cho thấy hiệu ứng gia nhiệt đồng đều được quan sát thấy trong dung dịch.
Một cơ chế được đề xuất cho sự hình thành MNC được trình bày trong Hình 7 bổ sung. Chuỗi carbon dài của CPO và ferrocene bắt đầu nứt ở nhiệt độ cao.Dầu bị phân hủy để tạo thành các hydrocacbon phân tách trở thành tiền chất cacbon được gọi là các hạt trong hình ảnh FESEM MNC1070.Do năng lượng của môi trường và áp suất 71 trong điều kiện khí quyển.Đồng thời, ferrocene cũng bị nứt, tạo thành chất xúc tác từ các nguyên tử carbon lắng đọng trên Fe.Sau đó, quá trình tạo mầm nhanh chóng xảy ra và lõi cacbon bị oxy hóa để tạo thành lớp cacbon vô định hình và than chì trên bề mặt lõi.Khi thời gian tăng lên, kích thước của quả cầu trở nên chính xác và đồng đều hơn.Đồng thời, lực van der Waals hiện tại cũng dẫn đến sự kết tụ của các quả cầu52.Trong quá trình khử các ion Fe thành Fe3O4 và ɣ-Fe2O3 (theo phân tích pha tia X), nhiều loại oxit sắt được hình thành trên bề mặt nanocarbon, dẫn đến hình thành các nanocarbon từ tính.Ánh xạ EDS cho thấy các nguyên tử Fe được phân bố mạnh trên bề mặt MNC, như thể hiện trong Hình bổ sung 5a-c.
Sự khác biệt là ở thời điểm tổng hợp 20 phút, quá trình kết tụ carbon xảy ra.Nó tạo thành các lỗ lớn hơn trên bề mặt của MNC, cho thấy rằng MNC có thể được coi là than hoạt tính, như thể hiện trong các hình ảnh FESEM trong Hình 1e – g.Sự khác biệt về kích thước lỗ rỗng này có thể liên quan đến sự góp phần của oxit sắt từ ferrocene.Đồng thời, do đạt nhiệt độ cao nên có vảy bị biến dạng.Các nanocarbon từ tính thể hiện các hình thái khác nhau ở các thời điểm tổng hợp khác nhau.Các nanocarbon có nhiều khả năng tạo thành dạng hình cầu với thời gian tổng hợp ngắn hơn.Đồng thời, có thể đạt được lỗ chân lông và vảy, mặc dù sự khác biệt về thời gian tổng hợp chỉ trong vòng 5 phút.
Nanocarbon từ tính có thể loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi môi trường nước.Khả năng dễ dàng loại bỏ chúng sau khi sử dụng là một yếu tố bổ sung cho việc sử dụng các nanocacbon thu được trong công việc này làm chất hấp phụ.Khi nghiên cứu đặc tính hấp phụ của nanocarbon từ tính, chúng tôi đã nghiên cứu khả năng của MNC trong việc khử màu dung dịch xanh methylene (MB) ở 30°C mà không cần điều chỉnh độ pH.Một số nghiên cứu đã kết luận rằng hiệu suất của chất hấp thụ carbon ở khoảng nhiệt độ 25–40 °C không đóng vai trò quan trọng trong việc xác định loại bỏ MC.Mặc dù giá trị pH cực cao đóng vai trò quan trọng nhưng điện tích có thể hình thành trên các nhóm chức năng bề mặt, dẫn đến sự gián đoạn tương tác chất hấp phụ-chất hấp phụ và ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ.Do đó, các điều kiện trên được chọn trong nghiên cứu này có tính đến các tình huống này và nhu cầu xử lý nước thải điển hình.
Trong nghiên cứu này, một thí nghiệm hấp phụ hàng loạt đã được thực hiện bằng cách thêm 20 mg MNC vào 20 ml dung dịch nước xanh methylen với các nồng độ ban đầu tiêu chuẩn khác nhau (5–20 ppm) tại thời gian tiếp xúc cố định60.Hình 8 bổ sung cho thấy trạng thái nồng độ khác nhau (5–20 ppm) của dung dịch xanh methylene trước và sau khi xử lý bằng MNC10, MNC15 và MNC20.Khi sử dụng nhiều MNC khác nhau, mức độ màu của dung dịch MB giảm.Điều thú vị là người ta thấy rằng dung dịch MB MNC20 dễ dàng làm mất màu ở nồng độ 5 ppm.Trong khi đó, MNC20 cũng hạ mức độ màu của giải pháp MB so với các MNC khác.Phổ UV nhìn thấy được của MNC10-20 được thể hiện trong Hình bổ sung 9. Trong khi đó, tốc độ loại bỏ và thông tin hấp phụ lần lượt được thể hiện trong Hình 9. 6 và trong bảng 3.
Các đỉnh xanh methylene mạnh có thể được tìm thấy ở bước sóng 664 nm và 600 nm.Theo quy luật, cường độ của cực đại giảm dần khi nồng độ ban đầu của dung dịch MG giảm.Trong hình 9a bổ sung cho thấy phổ UV nhìn thấy được của dung dịch MB có nồng độ khác nhau sau khi xử lý bằng MNC10, chỉ thay đổi một chút cường độ của các cực đại.Mặt khác, đỉnh hấp thụ của dung dịch MB giảm đáng kể sau khi xử lý bằng MNC15 và MNC20, như thể hiện trong Hình bổ sung 9b và c tương ứng.Những thay đổi này được thấy rõ khi nồng độ của dung dịch MG giảm.Tuy nhiên, những thay đổi quang phổ đạt được bởi cả ba nguyên tử cacbon từ tính là đủ để loại bỏ thuốc nhuộm xanh methylene.
Dựa trên Bảng 3, kết quả về lượng MC được hấp phụ và tỷ lệ phần trăm MC được hấp phụ được thể hiện trong Hình 3. 6. Khả năng hấp phụ của MG tăng lên khi sử dụng nồng độ ban đầu cao hơn cho tất cả các MNC.Trong khi đó, tỷ lệ hấp phụ hay tốc độ loại bỏ MB (MBR) lại có xu hướng ngược lại khi nồng độ ban đầu tăng lên.Ở nồng độ MC ban đầu thấp hơn, các vị trí hoạt động còn trống vẫn còn trên bề mặt chất hấp phụ.Khi nồng độ thuốc nhuộm tăng lên, số lượng vị trí hoạt động còn trống để hấp phụ các phân tử thuốc nhuộm sẽ giảm.Những người khác đã kết luận rằng trong những điều kiện này, sự bão hòa của các vị trí hoạt động hấp thụ sinh học sẽ đạt được72.
Thật không may cho MNC10, MBR tăng giảm sau 10 ppm dung dịch MB.Đồng thời chỉ một phần rất nhỏ MG được hấp phụ.Điều này cho thấy rằng 10 ppm là nồng độ tối ưu cho sự hấp phụ MNC10.Đối với tất cả các MNC được nghiên cứu trong công trình này, thứ tự khả năng hấp phụ như sau: MNC20 > MNC15 > MNC10, các giá trị trung bình là 10,36 mg/g, 6,85 mg/g và 0,71 mg/g, tốc độ loại bỏ trung bình của MG lần lượt là 87, 79%, 62,26% và 5,75%.Do đó, MNC20 đã thể hiện đặc tính hấp phụ tốt nhất trong số các nanocarbon từ tính tổng hợp được, có tính đến khả năng hấp phụ và phổ UV nhìn thấy được.Mặc dù khả năng hấp phụ thấp hơn so với các nanocarbon từ tính khác như tổ hợp từ tính MWCNT (11,86 mg/g) và hạt nano Fe3O4 từ tính ống nano halloysite (18,44 mg/g) nhưng nghiên cứu này không yêu cầu sử dụng thêm chất kích thích.Hóa chất đóng vai trò là chất xúc tác.cung cấp các phương pháp tổng hợp sạch và khả thi73,74.
Như được thể hiện bằng các giá trị SBET của MNC, bề mặt riêng cao cung cấp nhiều vị trí hoạt động hơn cho quá trình hấp phụ dung dịch MB.Điều này đang trở thành một trong những tính năng cơ bản của nanocarbon tổng hợp.Đồng thời, do kích thước nhỏ của MNC nên thời gian tổng hợp ngắn và chấp nhận được, phù hợp với đặc tính chính của chất hấp phụ đầy triển vọng75.So với các chất hấp phụ tự nhiên thông thường, MNC tổng hợp được bão hòa từ tính và có thể dễ dàng loại bỏ khỏi dung dịch dưới tác dụng của từ trường bên ngoài76.Do đó, thời gian cần thiết cho toàn bộ quá trình điều trị được giảm xuống.
Đường đẳng nhiệt hấp phụ là cần thiết để hiểu quá trình hấp phụ và sau đó chứng minh sự phân chia chất hấp phụ giữa pha lỏng và rắn khi đạt đến trạng thái cân bằng.Các phương trình Langmuir và Freundlich được sử dụng làm phương trình đẳng nhiệt tiêu chuẩn, giải thích cơ chế hấp phụ, như trong Hình 7. Mô hình Langmuir thể hiện rõ sự hình thành một lớp hấp phụ duy nhất trên bề mặt ngoài của chất hấp phụ.Đường đẳng nhiệt được mô tả tốt nhất là bề mặt hấp phụ đồng nhất.Đồng thời, đường đẳng nhiệt Freundlich nêu rõ nhất sự tham gia của một số vùng hấp phụ và năng lượng hấp phụ trong việc ép chất hấp phụ lên bề mặt không đồng nhất.
Đường đẳng nhiệt mô hình cho đường đẳng nhiệt Langmuir (a–c) và đường đẳng nhiệt Freundlich (d–f) cho MNC10, MNC15 và MNC20.
Các đường đẳng nhiệt hấp phụ ở nồng độ chất tan thấp thường là tuyến tính77.Biểu diễn tuyến tính của mô hình đẳng nhiệt Langmuir có thể được biểu diễn dưới dạng phương trình.1 Xác định các thông số hấp phụ.
KL (l/mg) là hằng số Langmuir biểu thị ái lực liên kết của MB với MNC.Trong khi đó qmax là khả năng hấp phụ cực đại (mg/g), qe là nồng độ MC bị hấp phụ (mg/g), Ce là nồng độ cân bằng của dung dịch MC.Biểu thức tuyến tính của mô hình đẳng nhiệt Freundlich có thể được mô tả như sau:


Thời gian đăng: Feb-16-2023