Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Зависимость относительного количества сорбированного Cd от массы образца УНТ.
Рис. 2. Зависимость относительного количества сорбированного дихлоробензола от величины рН раствора.

Использование углеродных нанотрубок для очистки сточных вод

Ключевые слова:  периодика, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Зайцев Дмитрий Дмитриевич

17 июля 2007

Как известно, углеродные нанотрубки (УНТ) обладают уникальными сорбционными характеристиками, что связано, в первую очередь, с рекордно высокой удельной поверхностью (до 2600 см2/г), присущей этим структурам. Кроме того, поверхность нанотрубки обладает значительным количеством двойных углеродных связей, что открывает возможность присоединения различных молекулярных комплексов, которые могут характеризоваться повышенными сорбционными свойствами. Данное качество УНТ открывает перспективы их использования в качестве сорбента в устройствах для очистки сточных вод от вредных примесей, таких как тяжелые металлы и органические соединения.

Детальное исследование сорбционной способности УНТ по отношению к свинцу и кадмию, а также к дихлоробензолу, присутствие которых в сточных водах представляет значительную экологическую угрозу, выполнено недавно группой исследователей из Ноттингемского университета (Англия) и Академии наук Китая. В эксперименте использовали четыре образца многослойных УНТ, полученных термокаталитическим CVD методом с применением различных углеводородов в качестве источника углерода.

После тщательного измельчения и диспергирования нанотрубки в течение часа промывали при температуре 140о С в концентрированной азотной кислоте с целью удаления примесей металлического катализатора. Для повышения сорбционных свойств УНТ по отношению к металлам, нанотрубки обрабатывали такими окислителями как H2O2, KMnO4 и HNO3.. 0,02 г УНТ вводили в 100 мл раствора, содержащего от 10 до 60 мг/л свинца. После фильтрации раствора, количество сорбированного свинца определяли методом атомной адсорбционной спектроскопии. Аналогичные измерения проводили при введении в раствор кадмия с концентрацией от 1 до 9,5 г/мл.

На рис. 1 приведены зависимости относительного количества сорбированного Cd от массы УНТ, полученные экспериментально для исходного образца, и образцов, обработанных различными окислителями. Измерения указывают на сильную зависимость сорбционной способности УНТ от типа окислителя. Еще одним фактором, оказывающим существенное влияние на сорбционную способность УНТ, является величина рН раствора. Это влияние иллюстрируется представленными на рис. 2 экспериментальными данными, из которых следует, что влияние рН на сорбционные свойства УНТ проявляется при величине рН > 10.

А.В.Елецкий

Y. H. Li et al., J. Phys.: Conf. Series 61, 698 (2007).




Источник: ПерсТ



Комментарии
Shvarev Alexey Y, 17 июля 2007 21:13 
Авторам -шнобелевку! Не каждый сумеет сделать банальный активированный уголь по цене 100$/тонну из нанотрубок стоимостью 500$/грамм. Браво! На очереди производтво угля для котельной из алмазов.
Shvarev Alexey Y, 17 июля 2007 21:19 
А теперь немного химии. Процесс обработки "такими окислителями как H2O2, KMnO4 и HNO3.." называется активацией (на поверхности образуются куча групп -OH, -CHO, -COOH). Прекрасная структура нанотрубок будет нарушена кучей дефектов. В промышленных маштабах используют обработку водяным паром при скажем 800 градусах. Акт. уголь работает как неселективный ионообменник с емкостью примерно 0.1 мэкв/г (как на рисунке). Сорбцию свинца или кадмия убьет малейший солевой фон натрия, калия, кальция или магния.
Согласен Авторам -шнобелевку!
Грубая ошибка автора: площадь измеряеться в квадратных метрах на грамм
Автор похоже - совсем дилетант и "Чайник" в адсорбции.
Shvarev Alexey Y, 17 июля 2007 21:32 
Автор-переводчик на мой взгляд не при чем. Низзя объять необъятное. Давайте кидать тухлые помидоры в оригинал (только б его найти).
Сточные воды весьма эффективно очищаются мелкодисперсным (размер частиц 1 мкм или мельче) магнетитом который значительно дешевле чем любые нанотрубки. Сорбционные свойства нанотрубок будут, конечно, выше чем у магнетита, но при их промышленном использование возникнет одна маленькая проблема: как отделить нанотрубки с осевшей на них грязью от очишенной воды. Магнетит же можно осаждать высогоградиентыми магнитными фильтрами - получается дешево и чрезвычайно эффективно. По такой технологии в СССР пытались чистить стоки Ленинградской АЭС и еще пары заводов, задерживалось свыше 98% тяжелых металлов. В конце прошлого года в Японии по аналогичной технологии начали чистить стоки целлюлозо-бумажного комбината уже работает пилотная установка на 200 тонн в сутки, готовится к запуску фильтр существенно большей производительности. Кстати, магнетит в японских статья обозван как nanoscale magnetic agent ))). Но с нанотрубками такой способ фильтрации не пройдет так как они не магнитные.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

цветочная таможня
цветочная таможня

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.