ניצן דלאָניע ייל ווי אַ גרין פּריקערסער, קרייַזבויגן סינטעז פון מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז ניצן אַ מייקראַווייוו ויוון פֿאַר ווייסטוואָטער באַהאַנדלונג.

דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.איר נוצן אַ בלעטערער ווערסיע מיט לימיטעד CSS שטיצן.פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer).אין אַדישאַן, צו ענשור אָנגאָינג שטיצן, מיר ווייַזן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
דיספּלייז אַ קעראַסעל פון דרייַ סליידז אין אַמאָל.ניצן די פריערדיקע און ווייַטער קנעפּלעך צו מאַך דורך דריי סליידז אין אַ צייט, אָדער נוצן די סליידער קנעפּלעך אין די סוף צו מאַך דורך דריי סליידז אין אַ צייט.
די עקזיסטענץ פון מעטאלן וואס ווערן ארויסגעשיקט דורך מייקראַווייוו שטראלונג איז קאנטראווערסיאלע ווייל מעטאלן צינדן זיך לייכט.אָבער וואָס איז טשיקאַווע איז אַז די ריסערטשערז געפונען אַז דער דערשיינונג פון די קרייַזבויגן אָפּזאָגן אָפפערס אַ פּראַמאַסינג מאַרשרוט פֿאַר די סינטעז פון נאַנאָמאַטיריאַליז דורך ספּליטינג מאַלאַקיולז.דער לערנען איז דעוועלאָפּינג אַ איין-שריט נאָך אַפאָרדאַבאַל סינטעטיש מעטאָד וואָס קאַמביינז מייקראַווייוו באַהיצונג און אַן עלעקטריש קרייַזבויגן צו קאָנווערט גראָב דלאָניע ייל אין מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאָן (MNC), וואָס קענען זיין באטראכט ווי אַ נייַע אנדער ברירה פֿאַר דלאָניע ייל פּראָדוקציע.עס ינוואַלווז די סינטעז פון אַ מיטל מיט פּערמאַנאַנטלי ווונד ומבאַפלעקט שטאָל דראָט (דיעלעקטריק מיטל) און פערראָסין (קאַטאַליסט) אונטער טייל ינערט טנאָים.דער אופֿן איז הצלחה דעמאַנסטרייטיד פֿאַר באַהיצונג אין די טעמפּעראַטור קייט פון 190.9 צו 472.0 ° C מיט פאַרשידן סינטעז צייט (10-20 מינוט).פריש צוגעגרייט MNCs געוויזן ספערעס מיט אַ דורכשניטלעך גרייס פון 20.38-31.04 נם, אַ מעסאָפּאָראַס סטרוקטור (SBET: 14.83-151.95 מ 2 / ג) און אַ הויך אינהאַלט פון פאַרפעסטיקט טשאַד (52.79-71.24 וו.%), ווי געזונט ווי ד און ג. באַנדס (שייַן / ג) 0.98-0.99.די פאָרמירונג פון נייַ פּיקס אין די FTIR ספּעקטרום (522.29-588.48 סענטימעטער-1) עדות אין טויווע פון ​​די בייַזייַן פון פעאָ קאַמפּאַונדז אין פערראָסין.מאַגנעטאָמעטערס ווייַזן הויך מאַגנעטיק זעטיקונג (22.32-26.84 עמו / ג) אין פערראָמאַגנעטיק מאַטעריאַלס.די נוצן פון MNCs אין ווייסטוואָטער באַהאַנדלונג איז דעמאַנסטרייטיד דורך יוואַליוייטינג זייער אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט מיט אַ מעטהילענע בלוי (MB) אַדסאָרפּטיאָן פּרובירן אין פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז פון 5 צו 20 פּיפּיעם.MNCs באקומען אין די סינטעז צייט (20 מינוט) געוויזן די העכסטן אַדסאָרפּטיאָן עפעקטיווקייַט (10.36 מג / ג) קאַמפּערד מיט אנדערע, און די MB פאַרב באַזייַטיקונג קורס איז געווען 87.79%.דעריבער, Langmuir וואַלועס זענען נישט אָפּטימיסטיש קאַמפּערד מיט Freundlich וואַלועס, מיט R2 איז וועגן 0.80, 0.98 און 0.99 פֿאַר MNC סינטאַסייזד ביי 10 מינוט (MNC10), 15 מינוט (MNC15) און 20 מינוט (MNC20).דעריבער, די אַדסאָרפּטיאָן סיסטעם איז אין אַ כעטעראַדזשיניאַס שטאַט.דעריבער, מייקראַווייוו אַרסינג אָפפערס אַ פּראַמאַסינג אופֿן פֿאַר קאַנווערטינג CPO צו MNC, וואָס קענען באַזייַטיקן שעדלעך דיעס.
מייקראַווייוו ראַדיאַציע קענען היץ די ינערמאָוסט טיילן פון מאַטעריאַלס דורך די מאָלעקולאַר ינטעראַקשאַן פון ילעקטראָומאַגנעטיק פעלדער.דער מייקראַווייוו ענטפער איז יינציק אין אַז עס פּראַמאָוץ אַ שנעל און מונדיר טערמאַל ענטפער.אזוי, עס איז מעגלעך צו פאַרגיכערן די באַהיצונג פּראָצעס און פאַרבעסערן כעמיש ריאַקשאַנז2.אין דער זעלביקער צייט, רעכט צו דער קירצער אָפּרוף צייט, די מייקראַווייוו אָפּרוף קענען לעסאָף פּראָדוצירן פּראָדוקטן מיט הויך ריינקייַט און הויך טראָגן 3,4.רעכט צו זייַן אַמייזינג פּראָפּערטיעס, מייקראַווייוו ראַדיאַציע פאַסילאַטייץ טשיקאַווע מייקראַווייוו סינטעז וואָס זענען געניצט אין פילע שטודיום, אַרייַנגערעכנט כעמיש ריאַקשאַנז און די סינטעז פון נאַנאָמאַטעריאַל 5,6.בעשאַס די באַהיצונג פּראָצעס, די דיעלעקטריק פּראָפּערטיעס פון די אַקסעפּטאָר אין די מיטל שפּילן אַ באַשטימענדיק ראָלע, ווייַל עס קריייץ אַ הייס אָרט אין די מיטל, וואָס פירט צו די פאָרמירונג פון נאַנאָקאַרבאַנז מיט פאַרשידענע מאָרפאָלאָגיעס און פּראָפּערטיעס.א לערנען דורך Omoriyekomwan et al.פּראָדוקציע פון ​​פּוסט טשאַד נאַנאָפיבערס פון דלאָניע קערנאַלז ניצן אַקטיווייטיד טשאַד און ניטראָגען8.אין אַדישאַן, פו און האַמיד באשלאסן די נוצן פון אַ קאַטאַליסט פֿאַר די פּראָדוקציע פון ​​בוימל פּאַלם פיברע אַקטיווייטיד טשאַד אין אַ 350 וו 9 מייקראַווייוו ויוון.דעריבער, אַ ענלעך צוגאַנג קענען ווערן גענוצט צו בייַטן גראָב דלאָניע ייל צו MNCs דורך ינטראָודוסינג פּאַסיק סקאַוואַנדזשערז.
א טשיקאַווע דערשיינונג איז באמערקט צווישן מייקראַווייוו ראַדיאַציע און מעטאַלס ​​מיט שאַרף עדזשאַז, דאַץ אָדער סאַבמיקראָסקאָפּיק ירעגיאַלעראַטיז10.די בייַזייַן פון די צוויי אַבדזשעקץ וועט זיין אַפעקטאַד דורך אַן עלעקטריקאַל קרייַזבויגן אָדער אָנצינדן (קאַמאַנלי ריפערד צו ווי אַ קרייַזבויגן אָפּזאָגן) 11,12.דער קרייַזבויגן וועט העכערן די פאָרמירונג פון מער לאָוקאַלייזד הייס ספּאַץ און השפּעה אויף דער אָפּרוף, דערמיט ימפּרוווינג די כעמישער זאַץ פון די סוויווע13.דעם באַזונדער און טשיקאַווע דערשיינונג האט געצויגן פאַרשידן שטודיום אַזאַ ווי קאַנטאַמאַנאַנט באַזייַטיקונג14,15, בייאַמאַס טאַר קראַקינג16, מייקראַווייוו אַססיסטעד פּיראָליסיס17,18 און מאַטעריאַל סינטעז19,20,21.
לעצטנס, נאַנאָקאַרבאַנז אַזאַ ווי טשאַד נאַנאָטובעס, טשאַד נאַנאָספערעס און מאַדאַפייד רידוסט גראַפענע אַקסייד האָבן געצויגן ופמערקזאַמקייַט רעכט צו זייער פּראָפּערטיעס.די נאַנאָקאַרבאַנז האָבן אַ גרויס פּאָטענציעל פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז ריינדזשינג פון מאַכט דור צו וואַסער רייניקונג אָדער דיקאַנטאַמאַניישאַן23.אין דערצו, ויסגעצייכנט טשאַד פּראָפּערטיעס זענען פארלאנגט, אָבער אין דער זעלביקער צייַט, גוט מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס זענען פארלאנגט.דאָס איז זייער נוציק פֿאַר מולטיפונקטיאָנאַל אַפּלאַקיישאַנז אַרייַנגערעכנט הויך אַדסאָרפּטיאָן פון מעטאַל ייאַנז און דיעס אין ווייסטוואָטער באַהאַנדלונג, מאַגנעטיק מאָדיפיערס אין ביאָפועלס און אפילו הויך עפעקטיווקייַט מייקראַווייוו אַבזאָרבערז 24,25,26,27,28.אין דער זעלביקער צייט, די קאַרבאַנז האָבן אן אנדער מייַלע, אַרייַנגערעכנט אַ פאַרגרעסערן אין די ייבערפלאַך געגנט פון די אַקטיוו פּלאַץ פון די מוסטער.
אין די לעצטע יאָרן, פאָרשונג אין מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַן מאַטעריאַלס איז ינקריסינג.טיפּיקאַללי, די מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז זענען מולטיפונקטיאָנאַל מאַטעריאַלס מיט נאַנאָסיזעד מאַגנעטיק מאַטעריאַלס וואָס קענען אָנמאַכן פונדרויסנדיק קאַטאַליסץ צו רעאַגירן, אַזאַ ווי פונדרויסנדיק ילעקטראָוסטאַטיק אָדער אָלטערנייטינג מאַגנעטיק פעלדער29.רעכט צו זייער מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס, מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז קענען זיין קאַמביינד מיט אַ ברייט קייט פון אַקטיוו ינגרידיאַנץ און קאָמפּלעקס סטראַקטשערז פֿאַר ימאָובאַלאַזיישאַן30.דערווייַל, מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז (מנקס) ווייַזן ויסגעצייכנט עפעקטיווקייַט אין אַדסאָרבינג פּאַלוטאַנץ פון ייקוויאַס סאַלושאַנז.אין אַדישאַן, די הויך ספּעציפיש ייבערפלאַך געגנט און פּאָרעס געשאפן אין MNCs קענען פאַרגרעסערן אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט31.מאַגנעטיק סעפּאַראַטאָרס קענען צעטיילן MNCs פון העכסט ריאַקטיוו סאַלושאַנז, ווענדן זיי אין אַ ווייאַבאַל און מאַנידזשאַבאַל סאָרבענט 32.
עטלעכע ריסערטשערז האָבן דעמאַנסטרייטיד אַז הויך קוואַליטעט נאַנאָקאַרבאַנז קענען זיין געשאפן מיט רוי דלאָניע אָיל33,34.פאלם ייל, סייאַנטיפיקלי באקאנט ווי Elais Guneensis, איז באטראכט צו זיין איינער פון די וויכטיק עסן אָילס מיט אַ פּראָדוקציע פון ​​אַרום 76.55 מיליאָן טאָנס אין 202135. גראָב פאלם ייל אָדער קפּאָ כּולל אַ באַלאַנסט פאַרהעלטעניש פון אַנסאַטשערייטיד פאַטי אַסאַדז (עפאַס) און סאַטשערייטאַד פאַטי אַסאַדז (סינגאַפּאָר מאָנעטאַרי אויטאָריטעט).רובֿ פון די כיידראָוקאַרבאַנז אין קפּאָ זענען טריגליסערידעס, אַ גליסעריד קאַמפּאָוזד פון דריי טריגליסעריד אַסאַטייט קאַמפּאָונאַנץ און איין גליסעראָל קאָמפּאָנענט36.די כיידראָוקאַרבאַנז קענען זיין גענעראַליזעד רעכט צו זייער ריזיק טשאַד אינהאַלט, וואָס מאכט זיי פּאָטענציעל גרין פּריקערסערז פֿאַר נאַנאָקאַרבאַן פּראָדוקציע37.לויט דער ליטעראַטור, CNT37,38,39,40, טשאַד נאַנאָספערעעס33,41 און גראַפענע34,42,43 זענען יוזשאַוואַלי סינטאַסייזד מיט גראָב דלאָניע ייל אָדער עסן ייל.די נאַנאָקאַרבאַנז האָבן גרויס פּאָטענציעל אין אַפּלאַקיישאַנז ריינדזשינג פון מאַכט דור צו וואַסער רייניקונג אָדער דיקאַנטאַמאַניישאַן.
טערמאַל סינטעז אַזאַ ווי CVD38 אָדער פּיראָליסיס 33 איז געווארן אַ גינציק אופֿן פֿאַר דיקאַמפּאָוזישאַן פון דלאָניע ייל.צום באַדויערן, די הויך טעמפּעראַטורעס אין דעם פּראָצעס פאַרגרעסערן די פּרייַז פון פּראָדוקציע.פּראָדוצירן די בילכער מאַטעריאַל 44 ריקווייערז לאַנג, טידיאַס פּראָוסידזשערז און רייניקונג מעטהאָדס.אָבער, די נויט פֿאַר גשמיות צעשיידונג און קראַקינג איז ומלייקנדלעך רעכט צו דער גוט פעסטקייַט פון גראָב דלאָניע ייל ביי הויך טעמפּעראַטורעס45.דעריבער, העכער טעמפּעראַטורעס זענען נאָך פארלאנגט צו גער גראָב דלאָניע ייל אין טשאַלאַנדזשיז מאַטעריאַלס.די פליסיק קרייַזבויגן קענען זיין באטראכט ווי דער בעסטער פּאָטענציעל און נייַ אופֿן פֿאַר די סינטעז פון מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַן 46.דער צוגאַנג גיט דירעקט ענערגיע פֿאַר פּריקערסערז און סאַלושאַנז אין העכסט יקסייטאַד שטאַטן.אַ קרייַזבויגן אָפּזאָגן קענען פאַרשאַפן די טשאַד קייטן אין גראָב דלאָניע ייל צו ברעכן.אָבער, די ילעקטראָוד ספּייסינג קען דאַרפֿן צו טרעפן שטרענג רעקווירעמענץ, וואָס וועט באַגרענעצן די ינדאַסטריאַל וואָג, אַזוי אַ עפעקטיוו אופֿן נאָך דאַרף זיין דעוועלאָפּעד.
צו דער בעסטער פון אונדזער וויסן, פאָרשונג אויף קרייַזבויגן אָפּזאָגן ניצן מייקראַווייווז ווי אַ אופֿן פֿאַר סינטאַסייזינג נאַנאָקאַרבאַנז איז לימיטעד.אין דער זעלביקער צייט, די נוצן פון גראָב דלאָניע ייל ווי אַ פּריקערסער איז נישט גאָר יקספּלאָרד.דעריבער, דעם לערנען יימז צו ויספאָרשן די מעגלעכקייט פון פּראָדוצירן מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז פון רוי פּריקערסערז פון דלאָניע ייל ניצן אַן עלעקטריש קרייַזבויגן ניצן אַ מייקראַווייוו ויוון.דער זעט פון דלאָניע ייל זאָל זיין שפיגלט אין נייַע פּראָדוקטן און אַפּלאַקיישאַנז.דער נייַע צוגאַנג צו ריפיינינג פון פאלם אויל קען העלפֿן בוסט די עקאָנאָמיש סעקטאָר און זיין אן אנדער מקור פון האַכנאָסע פֿאַר פאלם ייל פּראָדוסערס, ספּעציעל אַפעקטאַד קליין פאַרמערס פאלם ייל פּלאַנטיישאַנז.לויט אַ לערנען פון אפריקאנער קליין האָלדערס דורך Ayompe עט על., קליין האָלדערס נאָר פאַרדינען מער געלט אויב זיי פּראַסעסינג פריש פרוכט קלאַסטערז זיך און פאַרקויפן רוי פאלם ייל אלא ווי סעלינג עס צו מידאַלמען, וואָס איז אַ טייַער און טידיאַס אַרבעט47.אין דער זעלביקער צייט, אַ פאַרגרעסערן אין פאַבריק קלאָוזשערז רעכט צו COVID-19 האט אַפעקטאַד פאלם ייל-באזירט אַפּלאַקיישאַן פּראָדוקטן.ינטערעסטינגלי, זינט רובֿ כאַוסכאָולדז האָבן אַקסעס צו מייקראַווייוו אָווענס און דער אופֿן פארגעלייגט אין דעם לערנען קענען זיין גערעכנט ווי פיזאַבאַל און אַפאָרדאַבאַל, MNC פּראָדוקציע קענען זיין באטראכט ווי אַן אָלטערנאַטיוו צו קליין-וואָג דלאָניע ייל פּלאַנטיישאַנז.דערווייַל, אויף אַ גרעסערע וואָג, קאָמפּאַניעס קענען ינוועסטירן אין גרויס רעאַקטאָרס צו פּראָדוצירן גרויס טנקס.
דער לערנען דער הויפּט קאָווערס די סינטעז פּראָצעס ניצן ומבאַפלעקט שטאָל ווי די דיעלעקטריק מיטל פֿאַר פאַרשידן דוריישאַנז.רובֿ אַלגעמיינע שטודיום מיט מייקראַווייוו און נאַנאָקאַרבאַנז פֿאָרשלאָגן אַ פּאַסיק סינטעז צייט פון 30 מינוט אָדער מער 33,34.אין סדר צו שטיצן אַ צוטריטלעך און פיזאַבאַל פּראַקטיש געדאַנק, דעם לערנען אַימעד צו קריגן MNCs מיט ונטער דורכשניטלעך סינטעז צייט.אין דער זעלביקער צייט, די לערנען פּיינט אַ בילד פון טעכנאָלאָגיע גרייטקייַט מדרגה 3 ווי די טעאָריע איז פּראָווען און ימפּלאַמענאַד אויף אַ לאַבאָראַטאָריע וואָג.שפּעטער, די ריזאַלטינג MNCs זענען קעראַקטערייזד דורך זייער גשמיות, כעמישער און מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס.מעטהילענע בלוי איז דעמאָלט געניצט צו באַווייַזן די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון די ריזאַלטינג מנקס.
גראָב פאלם ייל איז באקומען פון Apas Balung Mill, Sawit Kinabalu Sdn.בהד., טאַוואַו, און איז געניצט ווי אַ טשאַד פּריקערסער פֿאַר סינטעז.אין דעם פאַל, אַ ומבאַפלעקט שטאָל דראָט מיט אַ דיאַמעטער פון 0.90 מם איז געניצט ווי אַ דיעלעקטריק מיטל.פערראָסין (ריינקייַט 99%), באקומען פון Sigma-Aldrich, USA, איז אויסדערוויילט ווי אַ קאַטאַליסט אין דעם אַרבעט.מעטהילענע בלוי (בענדאָסען, 100 ג) איז געווען ווייַטער געניצט פֿאַר אַדסאָרפּטיאָן יקספּעראַמאַנץ.
אין דעם לערנען, אַ הויזגעזינד מייקראַווייוו ויוון (פּאַנאַסאָניק: SAM-MG23K3513GK) איז קאָנווערטעד אין אַ מייקראַווייוו רעאַקטאָר.דריי האָלעס זענען געמאכט אין דער אויבערשטער טייל פון די מייקראַווייוו ויוון פֿאַר די ינלעט און ווענטיל פון גאַז און אַ טהערמאָקאָופּלע.די טהערמאָקאָופּלע פּראָבעס זענען ינסאַלייטיד מיט סעראַמיק טובז און געשטעלט אונטער די זעלבע באדינגונגען פֿאַר יעדער עקספּערימענט צו פאַרמייַדן אַקסאַדאַנץ.דערווייַל, אַ באָראָסיליקאַט גלאז רעאַקטאָר מיט אַ דריי-לאָך דעקל איז געניצט צו אַקאַמאַדייט די סאַמפּאַלז און די טראַטשעאַ.א סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​אַ מייקראַווייוו רעאַקטאָר קענען זיין ריפערד צו אין סאַפּלאַמענטערי פיגור 1.
ניצן גראָב דלאָניע ייל ווי אַ טשאַד פּריקערסער און פערראָסין ווי אַ קאַטאַליסט, מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז זענען סינטאַסייזד.וועגן 5% דורך וואָג פון די פערראָסין קאַטאַליסט איז געווען צוגעגרייט דורך די סלערי קאַטאַליסט אופֿן.פערראָסין איז געווען געמישט מיט 20 מל פון גראָב דלאָניע ייל ביי 60 רפּם פֿאַר 30 מינוט.דער געמיש איז דעמאָלט טראַנספערד צו אַ אַלומינאַ קרוסיבלע, און אַ 30 סענטימעטער לאַנג ומבאַפלעקט שטאָל דראָט איז געווען קוילד און געשטעלט ווערטיקלי ין די קרוסיבלע.אָרט די אַלומאַנאַ קרוסיבלע אין די גלאז רעאַקטאָר און זיכער עס סיקיורלי אין די מייקראַווייוו ויוון מיט אַ געחתמעט גלאז דעקל.ניטראָגען איז בלאָון אין די קאַמער 5 מינוט איידער די אָנהייב פון דער אָפּרוף צו באַזייַטיקן אַנוואָנטיד לופט פון די קאַמער.די מייקראַווייוו מאַכט איז געוואקסן צו 800 וו ווייַל דאָס איז די מאַקסימום מייקראַווייוו מאַכט וואָס קענען האַלטן אַ גוט קרייַזבויגן אָנהייב.דעריבער, דאָס קען ביישטייערן צו דער שאַפונג פון גינציק טנאָים פֿאַר סינטעטיש ריאַקשאַנז.אין דער זעלביקער צייט, דאָס איז אויך אַ וויידלי געניצט מאַכט קייט אין וואטס פֿאַר מייקראַווייוו פוסיאָן ריאַקשאַנז48,49.דער געמיש איז געווען העאַטעד פֿאַר 10, 15 אָדער 20 מינוט בעשאַס דער אָפּרוף.נאָך קאַמפּלישאַן פון דער אָפּרוף, די רעאַקטאָר און מייקראַווייוו זענען געוויינטלעך קולד צו צימער טעמפּעראַטור.די לעצט פּראָדוקט אין די אַלומינאַ קרוסיבלע איז געווען אַ שוואַרץ אָפּזאַץ מיט כעליקאַל ווירעס.
די שוואַרץ אָפּזאַץ איז געזאמלט און געוואשן עטלעכע מאל אָלטערנאַטלי מיט עטאַנאָל, יסאָפּראָפּאַנאָל (70%) און דיסטילד וואַסער.נאָך וואַשינג און רייניקונג, די פּראָדוקט איז דאַר יבערנאַכטיק בייַ 80 ° C אין אַ קאַנווענשאַנאַל ויוון צו יוואַפּערייט אַנוואָנטיד ימפּיוראַטיז.דער פּראָדוקט איז דעמאָלט געזאמלט פֿאַר כאַראַקטעריזיישאַן.סאַמפּאַלז מיטן נאָמען MNC10, MNC15 און MNC20 זענען געניצט צו סינטאַסייז מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז פֿאַר 10 מינוט, 15 מינוט און 20 מינוט.
אָבסערווירן MNC מאָרפאָלאָגי מיט אַ פעלד ימישאַן סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ אָדער FESEM (Zeiss Auriga מאָדעל) ביי 100 צו 150 kX מאַגנאַפאַקיישאַן.אין דער זעלביקער צייט, די עלעמענטאַל זאַץ איז אַנאַלייזד דורך ענערגיע-דיספּערסיוו X-Ray ספּעקטראָסקאָפּי (עדס).די EMF אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט אין אַ ארבעטן ווייַטקייט פון 2.8 מם און אַ אַקסעלערייטינג וואָולטידזש פון 1 קוו.ספּעציפיש ייבערפלאַך שטח און MNC פּאָרע וואַלועס זענען געמאסטן דורך די Brunauer-Emmett-Teller (BET) אופֿן, אַרייַנגערעכנט די אַדסאָרפּטיאָן-דעסאָרפּטיאָן יסאָטהערם פון N2 ביי 77 K. די אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט מיט אַ מאָדעל ייבערפלאַך שטח מעטער (MICROMERITIC ASAP 2020) .
די קריסטאַלליניטי און פאַסע פון ​​די מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז זענען באשלאסן דורך X-Ray פּודער דיפראַקשאַן אָדער XRD (Burker D8 Advance) ביי λ = 0.154 נם.דיפפראַקטאָגראַמס זענען רעקאָרדעד צווישן 2θ = 5 און 85 ° אין אַ יבערקוקן קורס פון 2 ° מין-1.אין אַדישאַן, די כעמישער סטרוקטור פון MNCs איז געווען ינוועסטאַגייטאַד מיט Fourier Transform Infrared Spectrascopy (FTIR).די אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט מיט אַ פּערקין עלמער FTIR-ספּעקטרום 400 מיט יבערקוקן ספּידז ריינדזשינג פון 4000 צו 400 סענטימעטער-1.אין לערנען די סטראַקטשעראַל פֿעיִקייטן פון מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז, ראַמאַן ספּעקטראָסקאָפּי איז דורכגעקאָכט מיט אַ נעאָדימיום-דאָפּט לאַזער (532 נם) אין U-RAMAN ספּעקטראָסקאָפּי מיט אַ 100 קס אָביעקטיוו.
א ווייברייטינג מאַגנעטאָמעטער אָדער ווסם (לייק שאָר 7400 סעריע) איז געניצט צו מעסטן די מאַגנעטיק זעטיקונג פון אייַזן אַקסייד אין מנקס.א מאַגנעטיק פעלד פון וועגן 8 kOe איז געניצט און 200 פונקטן זענען באקומען.
ווען איר לערנען די פּאָטענציעל פון MNCs ווי אַדסאָרבאַנץ אין אַדסאָרפּטיאָן יקספּעראַמאַנץ, די קאַטיאָניק פאַרב מעטהילענע בלוי (MB) איז געניצט.מנקס (20 מג) זענען צוגעגעבן צו 20 מל פון אַ ייקוויאַס לייזונג פון מעטהילענע בלוי מיט נאָרמאַל קאַנסאַנטריישאַנז אין די קייט פון 5-20 מג / ל50.די ף פון די לייזונג איז געווען באַשטימט צו אַ נייטראַל ף פון 7 איבער די לערנען.די לייזונג איז געווען מאַקאַניקלי סטערד ביי 150 רפּם און 303.15 ק אויף אַ דריי-שייקער (לאַב קאָמפּאַניאָן: SI-300R).די MNCs זענען דעמאָלט אפגעשיידט מיט אַ מאַגנעט.ניצן אַ UV-קענטיק ספּעקטראָפאָטאָמעטער (Varian Cary 50 UV-Vis Spectrophotometer) צו אָבסערווירן די קאַנסאַנטריישאַן פון די MB לייזונג איידער און נאָך די אַדסאָרפּטיאָן עקספּערימענט, און אָפּשיקן צו די מעטהילענע בלוי נאָרמאַל ויסבייג אין אַ מאַקסימום ווייוולענגט פון 664 נם.דער עקספּערימענט איז געווען ריפּיטיד דרייַ מאָל און די דורכשניטלעך ווערט איז געגעבן.די באַזייַטיקונג פון MG פון די לייזונג איז קאַלקיאַלייטיד ניצן די אַלגעמיינע יקווייזשאַן פֿאַר די סומע פון ​​MC אַדסאָרבעד אין יקוואַליבריאַם קע און די פּראָצענט פון באַזייַטיקונג%.
יקספּעראַמאַנץ אויף די אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערם זענען אויך דורכגעקאָכט מיט סטערינג פון פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז (5-20 מג / ל) פון מג סאַלושאַנז און 20 מג פון די אַדסאָרבאַנט אין אַ קעסיידערדיק טעמפּעראַטור פון 293.15 ק מג פֿאַר אַלע מנקס.
אייַזן און מאַגנעטיק טשאַד האָבן שוין יקסטענסיוולי געלערנט אין די לעצטע עטלעכע יאָרצענדלינג.די טשאַד-באזירט מאַגנעטיק מאַטעריאַלס אַטראַקטינג ינקריסינג ופמערקזאַמקייט רעכט צו זייער ויסגעצייכנט ילעקטראָומאַגנעטיק פּראָפּערטיעס, וואָס פירן צו פאַרשידן פּאָטענציעל טעקנאַלאַדזשיקאַל אַפּלאַקיישאַנז, דער הויפּט אין עלעקטריקאַל אַפּפּליאַנסעס און וואַסער באַהאַנדלונג.אין דעם לערנען, נאַנאָקאַרבאַנז זענען סינטאַסייזד דורך קראַקינג כיידראָוקאַרבאַנז אין גראָב דלאָניע ייל מיט אַ מייקראַווייוו אָפּזאָגן.די סינטעז איז דורכגעקאָכט אין פאַרשידענע צייט, פון 10 צו 20 מינוט, אין אַ פאַרפעסטיקט פאַרהעלטעניש (5: 1) פון די פּריקערסער און קאַטאַליסט, ניצן אַ מעטאַל קראַנט קאַלעקטער (טוויסטעד סס) און טייל ינערט (אַנדיזייראַבאַל לופט פּיורדזשד מיט ניטראָגען אין די אָנהייב פון דער עקספּערימענט).די ריזאַלטינג קאַרבאָוכיידרייט דיפּאַזאַץ זענען אין די פאָרעם פון אַ שוואַרץ האַרט פּודער, ווי געוויזן אין סופּפּלעמענטאַרי פייג 2 אַ.די פּרעסיפּיטאַטעד טשאַד ייעלדס זענען בעערעך 5.57%, 8.21% און 11.67% ביי סינטעז צייט פון 10 מינוט, 15 מינוט און 20 מינוט ריספּעקטיוולי.דער סצענאַר סאַגדזשעסץ אַז מער סינטעז צייט ביישטייערן צו העכער ייעלדס 51 - נידעריק ייעלדס, רובֿ מסתּמא רעכט צו קורץ אָפּרוף צייט און נידעריק קאַטאַליסט טעטיקייט.
דערווייַל, אַ פּלאַנעווען פון סינטעז טעמפּעראַטור קעגן צייט פֿאַר די באקומען נאַנאָקאַרבאַנז קענען זיין ריפערד צו אין סופּפּלעמענטאַרי פיגור 2ב.די העכסטן טעמפּעראַטורעס באקומען פֿאַר MNC10, MNC15 און MNC20 זענען ריספּעקטיוולי 190.9 ° C, 434.5 ° C און 472 ° C.פֿאַר יעדער ויסבייג, אַ אַראָפאַנג שיפּוע קענען זיין געזען, וואָס ינדיקייץ אַ קעסיידערדיק העכערונג אין טעמפּעראַטור ין דער רעאַקטאָר רעכט צו דער היץ דזשענערייטאַד בעשאַס די מעטאַל קרייַזבויגן.דאָס קענען זיין געזען ביי 0-2 מינוט, 0-5 מינוט און 0-8 מינוט פֿאַר MNC10, MNC15 און MNC20, ריספּעקטיוולי.נאכ ן דערגרײכ ן א געװיס ן פונק ט װײם ט דע ר שיפונ ג װײטע ר צ ו דע ר העכסטע ר טעמפעראטור , או ן דע ר שיפונ ג װער ט מעסיק .
פעלד ימישאַן סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (FESEM) איז געניצט צו אָבסערווירן די ייבערפלאַך טאַפּאַגראַפי פון די MNC סאַמפּאַלז.ווי געוויזן אין Fig.1, מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז האָבן אַ ביסל אַנדערש מאָרפאַלאַדזשיקאַל סטרוקטור אין אַ אַנדערש צייט פון סינטעז.בילדער פון FESEM MNC10 אין Fig.1 אַ, ב ווייַזן אַז די פאָרמירונג פון טשאַד ספערעס באשטייט פון ענטאַנגגאַלד און אַטאַטשט מיקראָ- און נאַנאָספערז רעכט צו הויך ייבערפלאַך שפּאַנונג.אין דער זעלביקער צייט, די בייַזייַן פון וואַן דער וואַאַלס פאָרסעס פירט צו די אַגגרעגאַטיאָן פון טשאַד ספערעס52.די פאַרגרעסערן אין סינטעז צייט ריזאַלטיד אין קלענערער סיזעס און אַ פאַרגרעסערן אין די נומער פון ספערעס רעכט צו מער קראַקינג ריאַקשאַנז.אויף פ.1c ווייזט אַז MNC15 האט אַ כּמעט שליימעסדיק ספעריש פאָרעם.אָבער, די אַגגרעגאַטעד ספערעס קענען נאָך פאָרעם מעסאָפּאָרעס, וואָס קענען שפּעטער ווערן גוט זייטלעך פֿאַר מעטהילענע בלוי אַדסאָרפּטיאָן.אין אַ הויך מאַגנאַפאַקיישאַן פון 15,000 מאל אין Fig. 1 ד קענען זיין געזען מער טשאַד ספערעס אַגגלאָמערייטיד מיט אַ דורכשניטלעך גרייס פון 20.38 נם.
FESEM בילדער פון סינטאַסייזד נאַנאָקאַרבאַנז נאָך 10 מינוט (אַ, ב), 15 מינוט (C, ד) און 20 מינוט (E-g) ביי 7000 און 15000 מאל מאַגנאַפאַקיישאַן.
אויף פ.1e–g MNC20 דיפּיקס די אַנטוויקלונג פון פּאָרעס מיט קליין ספערעס אויף די ייבערפלאַך פון מאַגנעטיק טשאַד און ריאַסעמבאַלז די מאָרפאָלאָגי פון מאַגנעטיק אַקטיווייטיד טשאַד53.פּאָרעס פון פאַרשידענע דיאַמעטערס און ווידטס זענען ראַנדאַמלי ליגן אויף די ייבערפלאַך פון מאַגנעטיק טשאַד.דעריבער, דאָס קען דערקלערן וואָס MNC20 געוויזן אַ גרעסערע ייבערפלאַך שטח און פּאָרע באַנד ווי געוויזן דורך BET אַנאַליסיס, ווייַל מער פּאָרעס געשאפן אויף זייַן ייבערפלאַך ווי אין אנדערע סינטעטיש צייט.מיקראָגראַפס גענומען אין אַ הויך מאַגנאַפאַקיישאַן פון 15,000 מאל געוויזן ינכאָומאַדזשיניאַס פּאַרטאַקאַל סיזעס און ירעגיאַלער שאַפּעס, ווי געוויזן אין Fig.ווען די וווּקס צייט איז געוואקסן צו 20 מינוט, מער אַגגלאָמערייטיד ספערעס זענען געשאפן.
ינטערעסטינגלי, טוויסט טשאַד פלאַקעס זענען אויך געפונען אין דער זעלביקער געגנט.דער דיאַמעטער פון די ספערעס וועריד פון 5.18 צו 96.36 נם.דעם פאָרמירונג קען זיין רעכט צו דער פּאַסירונג פון דיפערענטשאַל נוקלעאַטיאָן, וואָס איז פאַסילאַטייטיד דורך הויך טעמפּעראַטור און מייקראַווייוו.די קאַלקיאַלייטיד קויל גרייס פון די צוגעגרייט מנקס אַוורידזשד 20.38 נם פֿאַר MNC10, 24.80 nm פֿאַר MNC15, און 31.04 nm פֿאַר MNC20.די גרייס פאַרשפּרייטונג פון ספערעס איז געוויזן אין די סאַפּלאַמענטערי פייג.3.
סופּפּלעמענטאַרי פיגור 4 ווייזט די EDS ספּעקטראַ און עלעמענטאַל זאַץ סאַמעריז פון MNC10, MNC15 און MNC20, ריספּעקטיוולי.לויט די ספּעקטראַ, עס איז געווען באמערקט אַז יעדער נאַנאָקאַרבאַן כּולל אַ אַנדערש סומע פון ​​C, אָ און Fe.דאָס איז רעכט צו די פאַרשידן אַקסאַדיישאַן און קראַקינג ריאַקשאַנז בעשאַס די נאָך סינטעז צייט.א גרויס סומע פון ​​C איז געגלויבט צו קומען פון די טשאַד פּריקערסער, גראָב דלאָניע ייל.דערווייַל, דער נידעריק פּראָצענט פון אָ איז רעכט צו דער אַקסאַדיישאַן פּראָצעס בעשאַס סינטעז.אין דער זעלביקער צייט, פע איז אַטריביאַטאַד צו אייַזן אַקסייד דאַפּאַזיטיד אויף די נאַנאָקאַרבאָן ייבערפלאַך נאָך פערראָסענע דיקאַמפּאָוזישאַן.אין אַדישאַן, סופּפּלעמענטאַרי פיגור 5a-c ווייזט די מאַפּינג פון MNC10, MNC15 און MNC20 עלעמענטן.באַזירט אויף פונדאַמענטאַל מאַפּינג, עס איז באמערקט אַז Fe איז געזונט פונאנדערגעטיילט איבער די MNC ייבערפלאַך.
ניטראָגען אַדסאָרפּטיאָן-דעסאָרפּטיאָן אַנאַליסיס גיט אינפֿאָרמאַציע וועגן די אַדסאָרפּטיאָן מעקאַניזאַם און די פּאָרעז סטרוקטור פון די מאַטעריאַל.N2 אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערמס און גראַפס פון די MNC BET ייבערפלאַך זענען געוויזן אין פיגס.2. באַזירט אויף די FESEM בילדער, די אַדסאָרפּטיאָן נאַטור איז געריכט צו ויסשטעלונג אַ קאָמבינאַציע פון ​​מיקראָפּאָראָוס און מעסאָפּאָראָוס סטראַקטשערז רעכט צו אַגגרעגאַטיאָן.אָבער, די גראַפיק אין Fig.דער טיפּ פון יסאָטהערם איז אָפט ענלעך צו די פון מעסאָפּאָראָוס מאַטעריאַלס.די אַדסאָרפּטיאָן נאַטור פון מעסאָפּאָרעס איז יוזשאַוואַלי באשלאסן דורך די ינטעראַקשאַן פון אַדסאָרפּטיאָן-אַדסאָרפּטיאָן ריאַקשאַנז מיט די מאַלאַקיולז פון די קאַנדענסט ענין.ס-שייפּט אָדער ס-שייפּט אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערמס זענען יוזשאַוואַלי געפֿירט דורך איין-שיכטע-מאַלטלייַער אַדסאָרפּטיאָן נאכגעגאנגען דורך אַ דערשיינונג אין וואָס גאַז קאַנדענסיז אין אַ פליסיק פאַסע אין פּאָרעס ביי פּרעשערז אונטער די זעטיקונג דרוק פון די פאַרנעם פליסיק, באקאנט ווי פּאָרע קאַנדאַנסיישאַן 56. קאַפּאַלערי קאַנדאַנסיישאַן אין פּאָרעס אַקערז ביי קאָרעוו פּרעשערז (פּ / פּאָ) העכער 0.50.דערווייַל, די קאָמפּלעקס פּאָרע סטרוקטור יגזיבאַץ H2-טיפּ היסטערעסיס, וואָס איז אַטריביאַטאַד צו פּאָרע פּלאַגינג אָדער ליקאַדזש אין אַ שמאָל קייט פון פּאָרעס.
די גשמיות פּאַראַמעטערס פון די ייבערפלאַך באקומען פון די בעט טעסץ זענען געוויזן אין טאַבלע 1. די בעט ייבערפלאַך געגנט און גאַנץ פּאָרע באַנד געוואקסן באטייטיק מיט ינקריסינג סינטעז צייַט.די דורכשניטלעך פּאָרע סיזעס פון MNC10, MNC15 און MNC20 זענען ריספּעקטיוולי 7.2779 nm, 7.6275 nm און 7.8223 nm.לויט די IUPAC רעקאַמאַנדיישאַנז, די ינטערמידייט פּאָרעס קענען זיין קלאַסאַפייד ווי מעסאָפּאָראָוס מאַטעריאַלס.די מעסאָפּאָראַס סטרוקטור קענען מאַכן מעטהילענע בלוי מער לייכט פּערמיאַבאַל און אַדסאָרבאַבלע דורך MNC57.מאַקסימום סינטעז צייט (MNC20) געוויזן די העכסטן ייבערפלאַך געגנט, נאכגעגאנגען דורך MNC15 און MNC10.העכער BET ייבערפלאַך געגנט קענען פֿאַרבעסערן אַדסאָרפּטיאָן פאָרשטעלונג ווי מער סורפאַקטאַנט זייטלעך זענען בנימצא.
X-Ray דיפראַקשאַן פּאַטערנז פון די סינטיסייזד מנקס זענען געוויזן אין פייג. 3. אין הויך טעמפּעראַטורעס, פערראָסין אויך קראַקס און פארמען אייַזן אַקסייד.אויף פ.3 אַ ווייזט די XRD מוסטער פון MNC10.עס ווייזט צוויי פּיקס ביי 2θ, 43.0 ° און 62.32 °, וואָס זענען אַסיינד צו ɣ-Fe2O3 (JCPDS #39-1346).אין דער זעלביקער צייט, Fe3O4 האט אַ סטריינד שפּיץ ביי 2θ: 35.27 °.אויף די אנדערע האַנט, אין די MHC15 דיפפראַקשאַן מוסטער אין Fig. 3b ווייזט נייַ פּיקס, וואָס זענען רובֿ מסתּמא פארבונדן מיט אַ פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור און סינטעז צייַט.כאָטש די 2θ: 26.202 ° שפּיץ איז ווייניקער טיף, די דיפראַקשאַן מוסטער איז קאָנסיסטענט מיט די גראַפייט JCPDS טעקע (JCPDS #75-1621), וואָס ינדיקייץ די בייַזייַן פון גראַפייט קריסטאַלז אין די נאַנאָקאַרבאַן.דער שפּיץ איז ניטאָ אין MNC10, עפשער רעכט צו דער נידעריק קרייַזבויגן טעמפּעראַטור בעשאַס סינטעז.ביי 2θ עס זענען דריי צייט פּיקס: 30.082 °, 35.502 °, 57.422 ° אַטריביאַטאַד צו Fe3O4.עס אויך ווייזט צוויי פּיקס וואָס ינדיקייץ דעם בייַזייַן פון ɣ-Fe2O3 ביי 2θ: 43.102 ° און 62.632 °.פֿאַר MNC סינטאַסייזד פֿאַר 20 מינוט (MNC20), ווי געוויזן אין Fig. 3C, אַ ענלעך דיפפראַקשאַן מוסטער קענען זיין באמערקט אין MNK15.די גראַפיקאַל שפּיץ ביי 26.382 ° קענען אויך זיין געזען אין די MNC20.די דריי שאַרף פּיקס געוויזן ביי 2θ: 30.102 °, 35.612 °, 57.402 ° זענען פֿאַר Fe3O4.אין דערצו, די בייַזייַן פון ε-Fe2O3 איז געוויזן ביי 2θ: 42.972 ° און 62.61.די בייַזייַן פון אייַזן אַקסייד קאַמפּאַונדז אין די ריזאַלטינג מנקס קענען האָבן אַ positive ווירקונג אויף די פיייקייט צו אַדסאָרב מעטהילענע בלוי אין דער צוקונפֿט.
די כעמישער בונד קעראַקטעריסטיקס אין די מנק און קפּאָ סאַמפּאַלז זענען באשלאסן פון די FTIR רעפלעקטיווע ספּעקטראַ אין סופּפּלעמענטאַרי פיגור 6. טכילעס, די זעקס וויכטיק פּיקס פון גראָב דלאָניע ייל רעפּריזענטיד פיר פאַרשידענע כעמישער קאַמפּאָונאַנץ ווי דיסקרייבד אין סאַפּלאַמענטערי טאַבלע 1. די פונדאַמענטאַל פּיקס יידענאַפייד אין קפּאָ זענען 2913.81 סענטימעטער-1, 2840 סענטימעטער-1 און 1463.34 סענטימעטער-1, וואָס אָפּשיקן צו די CH סטרעטשינג ווייבריישאַנז פון אַלקאַנעס און אנדערע אַלפאַטיק CH2 אָדער CH3 גרופּעס.די יידענאַפייד שפּיץ פאָראַסטערז זענען 1740.85 סענטימעטער-1 און 1160.83 סענטימעטער-1.דער שפּיץ ביי 1740.85 סענטימעטער -1 איז אַ C = אָ בונד עקסטענדעד דורך די עסטער קאַרבאָניל פון די טריגליסעריד פאַנגקשאַנאַל גרופּע.דערווייַל, די שפּיץ פון 1160.83 סענטימעטער -1 איז די אָפּדרוק פון די עקסטענדעד CO58.59 עסטער גרופּע.דערווייַל, דער שפּיץ פון 813.54 סענטימעטער -1 איז דער אָפּדרוק פון די אַלקאַין גרופּע.
דעריבער, עטלעכע אַבזאָרפּשאַן פּיקס אין גראָב דלאָניע ייל פאַרשווונדן ווי די סינטעז צייט געוואקסן.די שפּיץ 2913.81 סענטימעטער-1 און 2840 סענטימעטער-1 קענען נאָך זיין באמערקט אין MNC10, אָבער עס איז טשיקאַווע אַז אין MNC15 און MNC20 די שפּיץ טענד צו פאַרשווינדן רעכט צו אַקסאַדיישאַן.דערווייַל, FTIR אַנאַליסיס פון מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז אנטפלעקט נייַ-געגרינדעט אַבזאָרפּשאַן פּיקס רעפּריזענטינג פינף פאַרשידענע פאַנגקשאַנאַל גרופּעס פון MNC10-20.די פּיקס זענען אויך ליסטעד אין סאַפּלאַמענטערי טאַבלע 1. דער שפּיץ ביי 2325.91 סענטימעטער-1 איז די אַסיממעטריק טש אויסשטרעקן פון די CH360 אַלפאַטיק גרופּע.דער שפּיץ ביי 1463.34-1443.47 סענטימעטער-1 ווייזט CH2 און CH בענדינג פון אַלפאַטיק גרופּעס אַזאַ ווי דלאָניע ייל, אָבער דער שפּיץ הייבט צו פאַרקלענערן מיט צייט.דער שפּיץ ביי 813.54-875.35 סענטימעטער-1 איז אַן אָפּדרוק פון די עראַמאַטיק טש-אַלקאַן גרופּע.
דערווייַל, די פּיקס ביי 2101.74 סענטימעטער -1 און 1589.18 סענטימעטער -1 רעפּראַזענץ CC 61 קייטן ריספּעקטיוולי פאָרמינג C = C אַלקין און עראַמאַטיק רינגס.א קליין שפּיץ ביי 1695.15 סענטימעטער-1 ווייזט די C=O בונד פון די פריי פאַטי זויער פון די קאַרבאָניל גרופּע.עס איז באקומען פון קפּאָ קאַרבאָניל און פערראָסין בעשאַס סינטעז.די ניי-געגרינדעט פּיקס אין די קייט פון 539.04 צו 588.48 סענטימעטער -1 געהערן צו די פע-אָ וויבריישאַן בונד פון פערראָסין.באַזירט אויף די פּיקס געוויזן אין סאַפּלאַמענטערי פיגור 4, עס קענען זיין געזען אַז סינטעז צייט קענען רעדוצירן עטלעכע פּיקס און שייַעך-באַנדינג אין מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז.
ספּעקטראָסקאָפּיק אַנאַליסיס פון ראַמאַן צעוואָרפן פון מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז באקומען אין פאַרשידענע צייט פון סינטעז ניצן אַן אינצידענט לאַזער מיט אַ ווייוולענגט פון 514 נם איז געוויזן אין פיגורע 4. אַלע ספּעקטראַ פון MNC10, MNC15 און MNC20 צונויפשטעלנ זיך פון צוויי טיף באַנדס פֿאַרבונדן מיט נידעריק ספּ3 טשאַד, קאַמאַנלי. געפונען אין נאַנאָגראַפיטע קריסטאַלליטעס מיט חסרונות אין ווייבריישאַן מאָדעס פון טשאַד מינים ספּ262.דער ערשטער שפּיץ, לאָוקייטאַד אין די געגנט פון 1333-1354 סענטימעטער-1, רעפּראַזענץ די ד באַנד, וואָס איז אַנפייוועראַבאַל פֿאַר ידעאַל גראַפייט און קאָראַספּאַנדז צו סטראַקטשעראַל דיסאָרדער און אנדערע ימפּיוראַטיז63,64.די צווייטע מערסט וויכטיק שפּיץ אַרום 1537-1595 סענטימעטער-1 ערייזאַז פון אין-פּלאַן בונד סטרעטשינג אָדער קריסטאַליין און אָרדערד גראַפייט פארמען.אָבער, די שפּיץ איז שיפטאַד מיט וועגן 10 סענטימעטער -1 קאַמפּערד מיט די גראַפייט ג באַנד, וואָס ינדיקייץ אַז די מנקס האָבן אַ נידעריק בויגן סטאַקינג סדר און אַ דעפעקטיווע סטרוקטור.די קאָרעוו ינטענסיטיז פון די ד און ג באַנדס (ID / IG) זענען געניצט צו אָפּשאַצן די ריינקייַט פון קריסטאַלליטעס און גראַפייט סאַמפּאַלז.לויט Raman ספּעקטראָסקאָפּיק אַנאַליסיס, אַלע MNCs האָבן ID / IG וואַלועס אין די קייט פון 0.98-0.99, וואָס ינדיקייץ סטראַקטשעראַל חסרונות רעכט צו Sp3 כייברידיזיישאַן.די סיטואַציע קענען דערקלערן די בייַזייַן פון ווייניקער טיף 2θ פּיקס אין די XPA ספּעקטראַ: 26.20 ° פֿאַר MNK15 און 26.28 ° פֿאַר MNK20, ווי געוויזן אין Fig. 4, וואָס איז אַסיינד צו די גראַפייט שפּיץ אין די JCPDS טעקע.די ID / IG MNC ריישיאָוז באקומען אין דעם אַרבעט זענען אין די קייט פון אנדערע מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז, למשל, 0.85-1.03 פֿאַר די הידראָטהערמאַל אופֿן און 0.78-0.9665.66 פֿאַר די פּיראָליטיק אופֿן.דעריבער, דעם פאַרהעלטעניש ינדיקייץ אַז די פאָרשטעלן סינטעטיש אופֿן קענען זיין וויידלי געניצט.
די מאַגנעטיק קעראַקטעריסטיקס פון די MNCs זענען אַנאַלייזד מיט אַ ווייברייטינג מאַגנעטאָמעטער.די ריזאַלטינג היסטערעסיס איז געוויזן אין Fig.5.ווי אַ הערשן, MNCs קריגן זייער מאַגנאַטיזאַם פון פערראָסין בעשאַס סינטעז.די נאָך מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס קען פאַרגרעסערן די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט פון נאַנאָקאַרבאַנז אין דער צוקונפֿט.ווי געוויזן אין פיגורע 5, די סאַמפּאַלז קענען זיין יידענאַפייד ווי סופּערפּאַראַמאַגנעטיק מאַטעריאַלס.לויט Wahajuddin & Arora67, די סופּערפּאַראַמאַגנעטיק שטאַט איז אַז דער מוסטער איז מאַגנעטיקעד צו זעטיקונג מאַגנאַטאַזיישאַן (MS) ווען אַ פונדרויסנדיק מאַגנעטיק פעלד איז געווענדט.שפּעטער, ריזידזשואַל מאַגנעטיק ינטעראַקשאַנז ניט מער דערשייַנען אין די סאַמפּאַלז67.עס איז נאָוטווערדי אַז די זעטיקונג מאַגנאַטאַזיישאַן ינקריסיז מיט די סינטעז צייט.ינטערעסטינגלי, MNC15 האט די העכסטן מאַגנעטיק זעטיקונג ווייַל שטאַרק מאַגנעטיק פאָרמירונג (מאַגנעטיק) קענען זיין געפֿירט דורך אָפּטימאַל סינטעז צייט אין דעם בייַזייַן פון אַ פונדרויסנדיק מאַגנעט.דאָס קען זיין רעכט צו דעם בייַזייַן פון Fe3O4, וואָס האט בעסער מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס קאַמפּערד מיט אנדערע אייַזן אַקסיידז אַזאַ ווי ɣ-Fe2O.דער סדר פון די אַדסאָרפּטיאָן מאָמענט פון זעטיקונג פּער אַפּאַראַט מאַסע פון ​​MNCs איז MNC15> MNC10> MNC20.די באקומען מאַגנעטיק פּאַראַמעטערס זענען געגעבן אין טיש.2.
די מינימום ווערט פון מאַגנעטיק זעטיקונג ווען ניצן קאַנווענשאַנאַל מאַגנאַץ אין מאַגנעטיק צעשיידונג איז וועגן 16.3 עמו ג-1.די פיייקייט פון MNCs צו באַזייַטיקן קאַנטאַמאַנאַנץ אַזאַ ווי דייז אין די וואַסער סוויווע און די יז פון באַזייַטיקונג פון MNCs האָבן ווערן נאָך סיבות פֿאַר די באקומען נאַנאָקאַרבאַנז.שטודיום האָבן געוויזן אַז די מאַגנעטיק זעטיקונג פון די LSM איז געהאלטן צו זיין הויך.אזוי, אַלע סאַמפּאַלז ריטשט מאַגנעטיק זעטיקונג וואַלועס מער ווי גענוג פֿאַר די מאַגנעטיק צעשיידונג פּראָצעדור.
לעצטנס, מעטאַל סטריפּס אָדער ווירעס האָבן געצויגן ופמערקזאַמקייַט ווי קאַטאַליסץ אָדער דיעלעקטריקס אין מייקראַווייוו פוסיאָן פּראַסעסאַז.מייקראַווייוו ריאַקשאַנז פון מעטאַלס ​​גרונט הויך טעמפּעראַטורעס אָדער ריאַקשאַנז אין די רעאַקטאָר.דעם לערנען קליימז אַז די שפּיץ און קאַנדישאַנד (קוילד) ומבאַפלעקט שטאָל דראָט פאַסילאַטייט מייקראַווייוו אָפּזאָגן און מעטאַל באַהיצונג.ומבאַפלעקט שטאָל האט פּראַנאַונסט ראַפנאַס אין די שפּיץ, וואָס פירט צו הויך וואַלועס פון ייבערפלאַך אָפּצאָל געדיכטקייַט און פונדרויסנדיק עלעקטריק פעלד.ווען די לאדונג האט פארדינט גענוג קינעטיק ענערגיע, וועלן די באפוילן פּאַרטיקאַלז ארויסשפרינגען פון די ומבאַפלעקט שטאָל, וואָס גורם די סוויווע צו ייאַנאַז, פּראַדוסינג אַ אָפּזאָגן אָדער אָנצינדן 68.מעטאַל אָפּזאָגן מאכט אַ באַטייַטיק צושטייַער צו לייזונג קראַקינג ריאַקשאַנז באגלייט דורך הויך טעמפּעראַטור הייס ספּאַץ.לויט די טעמפּעראַטור מאַפּע אין סאַפּלאַמענטערי פייג 2 ב, די טעמפּעראַטור ריסעס ראַפּאַדלי, ינדאַקייטינג די בייַזייַן פון הויך-טעמפּעראַטור הייס ספּאַץ אין דערצו צו די שטאַרק אָפּזאָגן דערשיינונג.
אין דעם פאַל, אַ טערמאַל ווירקונג איז באמערקט, ווייַל שוואַך געבונדן עלעקטראָנס קענען מאַך און קאַנסאַנטרייט אויף די ייבערפלאַך און אויף די שפּיץ69.ווען ומבאַפלעקט שטאָל איז ווונד, די גרויס ייבערפלאַך שטח פון די מעטאַל אין לייזונג העלפּס פּויעלנ זיך עדי קעראַנץ אויף די ייבערפלאַך פון דעם מאַטעריאַל און מיינטיינז די באַהיצונג ווירקונג.דעם צושטאַנד יפעקטיוולי העלפּס צו קלעאַווירן די לאַנג טשאַד קייטן פון קפּאָ און פערראָסענע און פעראָסענע.ווי געוויזן אין סאַפּלאַמענטערי פייג. 2ב, אַ קעסיידערדיק טעמפּעראַטור קורס ינדיקייץ אַז אַ מונדיר באַהיצונג ווירקונג איז באמערקט אין די לייזונג.
א פארגעלייגט מעקאַניזאַם פֿאַר די פאָרמירונג פון מנקס איז געוויזן אין סופּפּלעמענטאַרי פיגור 7. די לאַנג טשאַד קייטן פון קפּאָ און פערראָסין אָנהייבן צו פּלאַצן אין הויך טעמפּעראַטור.די ייל ברייקס אַראָפּ צו פאָרעם שפּאַלטן כיידראָוקאַרבאַנז וואָס ווערן טשאַד פּריקערסערז באקאנט ווי גלאָבולעס אין די FESEM MNC1070 בילד.רעכט צו דער ענערגיע פון ​​די סוויווע און דרוק 71 אין אַטמאַספעריק טנאָים.אין דער זעלביקער צייַט, פערראָסין אויך קראַקס, פאָרמינג אַ קאַטאַליסט פון טשאַד אַטאָמס דאַפּאַזיטיד אויף Fe.גיך נוקלעאַטיאָן דעמאָלט אַקערז און די טשאַד האַרץ אַקסאַדייזיז צו פאָרעם אַן אַמאָרפאַס און גראַפיטיק טשאַד שיכטע אויף שפּיץ פון די האַרץ.ווי צייט ינקריסיז, די גרייס פון דער קויל ווערט מער גענוי און מונדיר.גלײכצײטי ק פיר ן ד י עקזיסטירנדיק ע ווא ן דע ר וואלס־כוחות , אוי ך צ ו דע ר אגגלאמאטונ ג פו ן ספערעס 52 .בעשאַס די רעדוקציע פון ​​פע ייאַנז צו Fe3O4 און ɣ-Fe2O3 (לויט X-Ray פאַסע אַנאַליסיס), פאַרשידן טייפּס פון אייַזן אַקסיידז זענען געשאפן אויף די ייבערפלאַך פון נאַנאָקאַרבאַנז, וואָס פירט צו דער פאָרמירונג פון מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז.EDS מאַפּינג געוויזן אַז די Fe אַטאָמס זענען שטארק פונאנדערגעטיילט איבער די MNC ייבערפלאַך, ווי געוויזן אין סאַפּלאַמענטערי פיגיערז 5a-c.
דער חילוק איז אַז אין אַ סינטעז צייט פון 20 מינוט, טשאַד אַגגרעגאַטיאָן אַקערז.עס פארמען גרעסערע פּאָרעס אויף די ייבערפלאַך פון מנקס, סאַגדזשעסטינג אַז מנקס קענען זיין באטראכט ווי אַקטיווייטיד טשאַד, ווי געוויזן אין די FESEM בילדער אין Fig. 1e-g.דער חילוק אין פּאָרע סיזעס קען זיין שייַכות צו די צושטייַער פון אייַזן אַקסייד פון פערראָסין.אין דער זעלביקער צייַט, רעכט צו דער ריטשט הויך טעמפּעראַטור, עס זענען דיפאָרמד וואָג.מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז ויסשטעלונג פאַרשידענע מאָרפאָלאָגיעס אין פאַרשידענע סינטעז צייט.נאַנאָקאַרבאַנז זענען מער מסתּמא צו פאָרעם ספעריש שאַפּעס מיט קירצער סינטעז צייט.אין דער זעלביקער צייט, פּאָרעס און וואָג זענען אַטשיוואַבאַל, כאָטש די חילוק אין סינטעז צייט איז בלויז 5 מינוט.
מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז קענען באַזייַטיקן פּאַלוטאַנץ פון די וואַסער סוויווע.זייער פיייקייט צו זיין לייכט אַוועקגענומען נאָך נוצן איז אַן נאָך פאַקטאָר פֿאַר ניצן די נאַנאָקאַרבאַנז באקומען אין דעם אַרבעט ווי אַדסאָרבאַנץ.אין לערנען די אַדסאָרפּטיאָן פּראָפּערטיעס פון מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז, מיר ינוועסטאַגייטאַד די פיייקייט פון MNCs צו דעקאָלאָריזירן מעטהילענע בלוי (מב) סאַלושאַנז ביי 30 ° C אָן קיין pH אַדזשאַסטמאַנט.עטלעכע שטודיום האָבן געפונען אַז די פאָרשטעלונג פון טשאַד אַבזאָרבאַנץ אין די טעמפּעראַטור קייט פון 25-40 ° C טוט נישט שפּילן אַ וויכטיק ראָלע אין דיטערמאַנינג MC באַזייַטיקונג.כאָטש עקסטרעם ף וואַלועס שפּילן אַ וויכטיק ראָלע, טשאַרדזשיז קענען פאָרעם אויף די ייבערפלאַך פאַנגקשאַנאַל גרופּעס, וואָס פירט צו דיסראַפּשאַן פון די ינטעראַקשאַן פון אַדסאָרבאַטע-אַדסאָרבענט און אַפעקץ אַדסאָרפּטיאָן.דעריבער, די אויבן טנאָים זענען אויסדערוויילט אין דעם לערנען קאַנסידערינג די סיטואַטיאָנס און די נויט פֿאַר טיפּיש ווייסטוואָטער באַהאַנדלונג.
אין דעם אַרבעט, אַ פּעקל אַדסאָרפּטיאָן עקספּערימענט איז דורכגעקאָכט דורך אַדינג 20 מג פון MNCs צו 20 מל פון אַ ייקוויאַס לייזונג פון מעטהילענע בלוי מיט פאַרשידן נאָרמאַל ערשט קאַנסאַנטריישאַנז (5-20 פּפּם) אין אַ פאַרפעסטיקט קאָנטאַקט צייט 60.סופּפּלעמענטאַרי פיגור 8 ווייזט די סטאַטוס פון פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז (5-20 פּפּם) פון מעטהילענע בלוי סאַלושאַנז איידער און נאָך באַהאַנדלונג מיט MNC10, MNC15 און MNC20.ווען ניצן פאַרשידן MNCs, די קאָליר מדרגה פון MB סאַלושאַנז דיקריסט.ינטערעסטינגלי, עס איז געפונען אַז MNC20 לייכט דיסקאַלערד מב סאַלושאַנז אין אַ קאַנסאַנטריישאַן פון 5 פּיפּיעם.דערווייַל, די MNC20 אויך לאָוערד די קאָליר מדרגה פון די MB לייזונג קאַמפּערד מיט אנדערע MNCs.די ווו קענטיק ספּעקטרום פון MNC10-20 איז געוויזן אין סופּפּלעמענטאַרי פיגורע 9. דערווייַל, די באַזייַטיקונג קורס און אַדסאָרפּטיאָן אינפֿאָרמאַציע זענען געוויזן אין פיגורע 9. 6 און אין טיש 3, ריספּעקטיוולי.
שטאַרק מעטהילענע בלוי פּיקס קענען זיין געפֿונען ביי 664 נם און 600 נם.ווי אַ הערשן, די ינטענסיטי פון די שפּיץ דיקריסאַז ביסלעכווייַז מיט דיקריסינג ערשט קאַנסאַנטריישאַן פון די MG לייזונג.אין די נאָך פייג. 9 אַ ווייזט די ווו-קענטיק ספּעקטראַ פון מב סאַלושאַנז פון פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז נאָך באַהאַנדלונג מיט MNC10, וואָס בלויז אַ ביסל געביטן די ינטענסיטי פון די פּיקס.אויף די אנדערע האַנט, די אַבזאָרפּשאַן פּיקס פון מב סאַלושאַנז דיקריסט באטייטיק נאָך באַהאַנדלונג מיט MNC15 און MNC20, ווי געוויזן אין סאַפּלאַמענטערי פיגיערז 9b און C, ריספּעקטיוולי.די ענדערונגען זענען קלאר געזען ווי די קאַנסאַנטריישאַן פון די MG לייזונג דיקריסאַז.אָבער, די ספּעקטראַל ענדערונגען אַטשיווד דורך אַלע דריי מאַגנעטיק קאַרבאַנז זענען גענוג צו באַזייַטיקן די מעטהילענע בלוי פאַרב.
באַזירט אויף טאַבלע 3, די רעזולטאטן פֿאַר די סומע פון ​​MC אַדסאָרבעד און די פּראָצענט פון MC אַדסאָרבעד זענען געוויזן אין Fig. 3. 6. די אַדסאָרפּטיאָן פון מג געוואקסן מיט די נוצן פון העכער ערשט קאַנסאַנטריישאַנז פֿאַר אַלע מנקס.דערווייַל, די אַדסאָרפּטיאָן פּראָצענט אָדער MB באַזייַטיקונג קורס (MBR) געוויזן אַ פאַרקערט גאַנג ווען די ערשט קאַנסאַנטריישאַן געוואקסן.אין נידעריקער ערשט MC קאַנסאַנטריישאַנז, אַנאַקיאַפּייד אַקטיוו זייטלעך פארבליבן אויף די אַדסאָרבענט ייבערפלאַך.ווען די פאַרב קאַנסאַנטריישאַן ינקריסיז, די נומער פון אַנאַקיאַפּייד אַקטיוו זייטלעך בנימצא פֿאַר די אַדסאָרפּטיאָן פון פאַרב מאַלאַקיולז וועט פאַרמינערן.אנדערע האָבן געפונען אַז אונטער די באדינגונגען זעטיקונג פון די אַקטיוו זייטלעך פון ביאָסאָרפּטיאָן וועט זיין אַטשיווד72.
צום באַדויערן פֿאַר MNC10, MBR געוואקסן און דיקריסט נאָך 10 ppm פון MB לייזונג.אין דער זעלביקער צייט, בלויז אַ זייער קליין טייל פון MG איז אַדסאָרבעד.דאָס ינדיקייץ אַז 10 פּיפּיעם איז די אָפּטימום קאַנסאַנטריישאַן פֿאַר MNC10 אַדסאָרפּטיאָן.פֿאַר אַלע MNCs געלערנט אין דעם אַרבעט, די סדר פון אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט איז געווען ווי גייט: MNC20> MNC15> MNC10, די דורכשניטלעך וואַלועס זענען 10.36 מג / ג, 6.85 מג / ג און 0.71 מג / ג, די דורכשניטלעך באַזייַטיקונג פון מג רייץ איז געווען 87, 79%, 62.26% און 5.75%.אזוי, MNC20 דעמאַנסטרייטיד די בעסטער אַדסאָרפּטיאָן קעראַקטעריסטיקס צווישן די סינטאַסייזד מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז, גענומען אין חשבון די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט און די ווו-קענטיק ספּעקטרום.כאָטש די אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט איז נידעריקער קאַמפּערד מיט אנדערע מאַגנעטיק נאַנאָקאַרבאַנז אַזאַ ווי MWCNT מאַגנעטיק קאַמפּאַזאַט (11.86 מג / ג) און האַללויסיטע נאַנאָטובע-מאַגנעטיק Fe3O4 נאַנאָפּאַרטיקלעס (18.44 מג / ג), דעם לערנען טוט נישט דאַרפן די נאָך נוצן פון אַ סטימולאַנט.קעמיקאַלז אַקט ווי קאַטאַליסץ.פּראַוויידינג ריין און פיזאַבאַל סינטעטיש מעטהאָדס73,74.
ווי געוויזן דורך די SBET וואַלועס פון די MNCs, אַ הויך ספּעציפיש ייבערפלאַך גיט מער אַקטיוו זייטלעך פֿאַר די אַדסאָרפּטיאָן פון די MB לייזונג.דאָס איז שיין איינער פון די פונדאַמענטאַל פֿעיִקייטן פון סינטעטיש נאַנאָקאַרבאַנז.אין דער זעלביקער צייט, רעכט צו דער קליין גרייס פון מנקס, די סינטעז צייט איז קורץ און פּאַסיק, וואָס קאָראַספּאַנדז צו די הויפּט מידות פון פּראַמאַסינג אַדסאָרבענץ75.קאַמפּערד מיט קאַנווענשאַנאַל נאַטירלעך אַדסאָרבאַנץ, די סינטאַסייזד מנקס זענען מאַגנעטיקלי סאַטשערייטאַד און קענען זיין לייכט אַוועקגענומען פון לייזונג אונטער דער קאַמף פון אַ פונדרויסנדיק מאַגנעטיק פעלד76.אזוי, די צייט פארלאנגט פֿאַר די גאנצע באַהאַנדלונג פּראָצעס איז רידוסט.
אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערמס זענען יקערדיק צו פֿאַרשטיין דעם אַדסאָרפּטיאָן פּראָצעס און דערנאָך צו באַווייַזן ווי די אַדסאָרפּטיאָן פּאַרטישאַנז צווישן די פליסיק און האַרט פאַסעס ווען יקוואַליבריאַם איז ריטשט.די Langmuir און Freundlich יקווייזשאַנז זענען געניצט ווי נאָרמאַל יסאָטהערם יקווייזשאַנז, וואָס דערקלערן די מעקאַניזאַם פון אַדסאָרפּטיאָן, ווי געוויזן אין פיגורע 7. די Langmuir מאָדעל געזונט ווייזט די פאָרמירונג פון אַ איין אַדסאָרבאַטע שיכטע אויף די ויסווייניקסט ייבערפלאַך פון די אַדסאָרבענט.יסאָטהערמס זענען בעסטער דיסקרייבד ווי כאָומאַדזשיניאַס אַדסאָרפּטיאָן סערפאַסיז.אין דער זעלביקער צייַט, די Freundlich יסאָטהערם בעסטער שטאַטן די אָנטייל פון עטלעכע אַדסאָרבענט מקומות און די אַדסאָרפּטיאָן ענערגיע אין דרינגלעך די אַדסאָרבאַטע צו אַ ינהאָמאָגענאָוס ייבערפלאַך.
מאָדעל יסאָטהערם פֿאַר לאַנגמויר יסאָטהערם (אַ–C) און Freundlich יסאָטהערם (ד–ף) פֿאַר MNC10, MNC15 און MNC20.
אַדסאָרפּטיאָן יסאָטהערמס ביי נידעריק סאָלוט קאַנסאַנטריישאַנז זענען יוזשאַוואַלי לינעאַר 77.די לינעאַר פאַרטרעטונג פון די Langmuir יסאָטהערם מאָדעל קענען זיין אויסגעדריקט אין אַן יקווייזשאַן.1 באַשטימען אַדסאָרפּטיאָן פּאַראַמעטערס.
KL (ל / מג) איז אַ לאַנגמויר קעסיידערדיק רעפּריזענטינג די ביינדינג קירבות פון MB צו MNC.דערווייַל, qmax איז די מאַקסימום אַדסאָרפּטיאָן קאַפּאַציטעט (מג / ג), qe איז די אַדסאָרבעד קאַנסאַנטריישאַן פון מק (מג / ג), און Ce איז די יקוואַליבריאַם קאַנסאַנטריישאַן פון די מק לייזונג.די לינעאַר אויסדרוק פון די Freundlich יסאָטהערם מאָדעל קענען זיין דיסקרייבד ווי גייט: