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

 

Золотые листья
Золотые листья

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

II Всероссийский химический диктант пройдет 18 мая 2019 года
В 2019 году периодическому закону Дмитрия Менделеева исполнится 150 лет! В честь великого открытия этот год объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Одним из наиболее ярких событий, приуроченных к этому году, станет II Всероссийский химический диктант, который пройдет 18 мая и который в этом году выходит на международный уровень. Мероприятие было анонсировано в рамках церемонии открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов 29 января 2019 года в Париже, в штаб-квартире ЮНЕСКО.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.