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Synthesis process of nanocarbon adsorbent  CREDIT Nagahiro Saito
纳米碳吸附剂CREDIT Nagahiro齐藤的合成过程

抽象:
名古屋大学的科学家已经开发出一种一步法制造工艺改善纳米碳的从水中除去有毒的重金属离子的能力。这项研究结果发表在杂志ACS应用纳米材料,可以帮助努力提高洁净水的普及。

电动颠簸碳可以更好的净水器

日本名古屋|发表于2020年3月24日

正在研究和用于通过吸附染料,气体,有机化合物和有毒的金属离子净化水和废水的各种纳米碳。这些纳米碳可以通过分子引力吸附重金属离子,如铅,汞,在其表面上。但是,这种吸引力是弱的,所以他们都没有对自己非常有效的吸附剂。

为了改善吸附作用,科学家们正在考虑增加分子与纳米碳,如氨基基团,即形成具有重金属更强的化学键。他们还试图想办法用在纳米碳金属离子吸附,包括其内孔表面的所有可用表面。这将加强他们的能力,同时吸附更多的金属离子。

名古屋大学的研究所创新对未来社会和同事的材料科学家Nagahiro斋藤开发用于合成“氨基改性纳米碳”,相较于传统的方法更有效地吸附多种重金属离子的新方法。

它们混合酚,作为碳的来源,与被叫APTES化合物,如氨基基团的来源。将该混合物放入玻璃腔室和暴露于高电压,从而在液体中的等离子体。它们所用的方法,被称为“溶液等离子体工艺,”下保持20分钟。形成氨基改性的碳的黑色沉淀,并收集,洗涤和干燥。

各种试验表明,氨基已均匀地分布在纳米碳表面上,包括到其狭缝状的孔。

“我们的单步过程有利于在多孔纳米碳的两个外表面和内表面上的氨基基团键合,”斋藤说。“这比在自己的一个纳米碳大幅增加他们的吸附能力。”

他们把氨基改性的纳米碳通过吸附铜,锌和镉的金属离子,每个循环之间洗涤他们的十个周期。虽然容量吸附金属离子与重复循环下降,降低也小,这使得它们相对稳定的,可以反复使用。

最后,团队比较了它们的氨基改性纳米碳其他五人通过常规方法合成。他们的纳米碳过所测试的金属离子的最高吸附容量,这表明有在他们的纳米碳比其他多个氨基。

“我们的流程可以帮助减少净水的成本,到2030年使我们更接近实现安全和负担得起的饮水对所有人人平等地享有,”斋藤说。

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关于名古屋大学
名古屋大学拥有约150年的历史,其在临时医疗学校和医院成立于1871年的根,并正式设立日本的最后一个帝国大学于1939年。虽然规模不大而日本最大的大学,名古屋大学一直追求卓越自成立以来。18日本诺贝尔奖得主自2000年以来所做的一切或他们在名古屋大学获得诺贝尔奖工作的一部分之六:四个物理 - 益川敏英和小林诚于2008年,赤崎勇和天野浩在2014年;两个在化学 - 野依良治于2001年,下村修于2008年在数学中,森重文做了他在大学菲尔兹奖获奖作品。其他一些重要的发现也已经在大学做了,包括冈崎片段DNA的礼治和冈崎恒子在20世纪60年代;和朝仓翔和美男Oosawa在1954年枯竭的力量。

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Nagahiro斋藤


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这篇文章,“液相等离子体辅助在过渡金属离子吸附氨基丰富的纳米碳原位合成”为题发表在杂志ACS应用纳米材料于2019年12月27,在DOI:10.1021 / acsanm.9b01915。

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