梅花生肖诗|白姐特码救世
您好 歡迎來到中國超硬材料網  | 免費注冊
遠發信息:磨料磨具行業的一站式媒體平臺磨料磨具行業的一站式媒體平臺
手機資訊手機資訊
官方微信官方微信
鄭州華晶金剛石股份有限公司

納米金剛石復合材料在去除環境污染物中的作用

關鍵詞 納米 , 金剛石|2019-10-11 09:57:18|來源 中國超硬材料網
摘要 愛美之心,人皆有之。在現代社會中,花花綠綠、各色各樣的衣服琳瑯滿目,而這些五顏六色的服裝離不開各式各樣的染料。目前,染料在紡織、造紙和皮革制造業中起著舉足輕重的作用,每年全球都將生...

愛美之心,人皆有之。在現代社會中,花花綠綠、各色各樣的衣服琳瑯滿目,而這些五顏六色的服裝離不開各式各樣的染料。目前,染料在紡織、造紙和皮革制造業中起著舉足輕重的作用,每年全球都將生產約160萬噸染料。然而在使用染料的過程中,很大一部分染料會作為廢物流失,造成主要的水源污染。甚至一些染料還存在劇毒,對人類健康構成了嚴重威脅。因此,開發高效的工業廢水除染料技術顯得越來越重要。

在眾多染料去除技術當中,吸附技術以其操作簡單、成本低、可設計性好等優點成為最有發展前途和最有效的技術之一。而對于吸附技術而言,選擇合適的吸附劑是吸附技術有效性的關鍵。

微信截圖_20191011100414.png

本文TOC

(圖片來源:J Mol. Liq.)

納米金剛石(Nanodiamonds, ND)是一種新型的碳納米材料,具有體積小、比表面積大、成本低等優良性質。這些特性使ND易于用不同的試劑進行修飾,并為吸附過程提供了足夠的活性位點,因而使其被認為是環境處理中最有前途的吸附劑之一。

基于此,來自南昌大學化學學院張小勇教授以及清華大學化學系危巖教授選用離子液體(ILs)3-正十六烷基-1-乙烯基咪唑溴鹽([C16VIm+][Br-])為改性單體,通過Michael加成反應設計合成了一種基于離子液體修飾的ND復合材料——[email protected],并用于偶氮染料的高效吸附。示意圖如圖1所示。

微信截圖_20191011100505.png

圖1. [email protected]復合材料的制備示意圖

(圖片來源:J Mol. Liq.)

研究人員首先通過NMR、FTIR等表征證明了通過兩步反應法,成功將(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)以及離子液體[C16VIm+][Br-]接枝到了ND上,并制備出[email protected]復合材料。如圖2所示,隨后利用熱重分析不同溫度下的失重比例,進一步佐證了復合材料的成功制備。

微信截圖_20191011100532.png

圖2. ND、ND-NH2、[email protected]復合材料的紅外以及熱重分析

(圖片來源:J Mol. Liq.)

除了上述表征外,研究人員通過TEM、EDS能譜分析以及XPS測試,從形貌以及元素變化也能觀測到接枝前后材料的變化,如圖3、4所示。

微信截圖_20191011100603.png

圖3. 接枝前后的TEM圖像以及接枝后的EDS譜圖

(圖片來源:J Mol. Liq.)

微信截圖_20191011100618.png

圖4. 接枝前后材料的XPS譜圖

(圖片來源:J Mol. Liq.)

材料的制備,目的便是投入實際染料吸附體系中的應用。在實際染料污染控制和處理中,吸附平衡時間是預測吸附劑可行性和效率的關鍵因素。研究人員選用剛果紅(CR)作為偶氮染料的代表,研究了[email protected]對CR的吸附動力學以及吸附容量。如圖5所示,[email protected]復合材料吸附CR的量在前5 min迅速增加,到39 min時吸附量達到226.4 mg g-1。而未經IL修飾的ND材料在49 min時的吸附量僅達到61.1 mg g-1,這歸因于未修飾的ND材料表面吸附位點較少。

微信截圖_20191011100658.png

圖5. [email protected]對CR的吸附動力學以及吸附容量曲線

(圖片來源:J Mol. Liq.)

隨后,研究人員還對該吸附體系的吸附等溫曲線、最佳吸附溫度以及吸附劑的循環利用性能進行了深入研究。篇幅有限,感興趣的讀者可以點擊閱讀原文前往。

總之,本文報道了一種通過Michael加成反應改性的基于離子液體與納米金剛石的新型吸附復合材料——[email protected]。由于疏水烷基鏈和離子嵌段的引入,使得[email protected]復合材料能作為去除有色溶液中偶氮染料剛果紅的高效吸附劑。這項工作將為ND基復合材料的環境吸附應用提供一條新的途徑。

原文鏈接:

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0167732219351086

原文作者:

Guang Yang, Hongye Huang, Junyu Chen, Defu Gan, Fengjie Deng, Qiang Huang, Yuanqing Wen, Meiying Liu, Xiaoyong Zhang and Yen Wei

DOI: 10.1016/j.molliq.2019.111874

金剛石刀具網正式上線
  ① 凡本網注明"來源:中國超硬材料網"的所有作品,均為河南遠發信息技術有限公司合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明"來源:中國超硬材料網"。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
② 凡本網注明"來源:XXX(非中國超硬材料網)"的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
③ 如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在30日內進行。
※ 聯系電話:0371-67667020

延伸推薦

一種PCD金剛石成型刀具

一種PCD金剛石成型刀具

摘要:本實用新型涉及的是一種PCD金剛石成型刀具,旨在于提供一種具有硬度高耐磨性強切削效果好的PCD金剛石成型刀具,本實用新型包括刀柄,其中:所述刀柄上...

日期 2020-02-26   行業專利
金剛石成型開料刀

金剛石成型開料刀

摘要:本實用新型涉及的是金剛石成型開料刀,旨在于提供一種提高刀具的耐磨性及使用壽命的金剛石成型開料刀,本實用新型依次包括刀柄、過渡圓弧、刀體,位于刀體上...

日期 2020-02-26   行業專利
光伏擴產預期帶來新機遇 金剛石線產業將迎來“第二春”?

光伏擴產預期帶來新機遇 金剛石線產業將迎來“第二春”...

近日,光伏產業龍頭通威股份一則高達200億元的投資擴產計劃,引發蝴蝶效應,利好光伏產業多項環節,各路機構紛紛喊出“光伏新周期開啟”。光伏產業一路發展,金...

日期 2020-02-21   電子光伏

IIA 技術公司侵權元素六人造金剛石專利案

近日,元素六對其針對IIA技術公司(IIaTechnologies)在新加坡的專利侵權訴訟成功的結果表示滿意。新加坡高等法院認定IIaTechnologies侵犯了元素六人造金剛石...

日期 2020-02-18   國際資訊

【新品推薦】惠豐鉆石:新型金剛石復合片專用微粉

金剛石復合片(簡稱PCD)采用金剛石微粉與硬質合金基體,一般由靜態超高壓高溫方法制造,既具有金剛石的高硬度、高耐磨性與導熱性,又具有硬質合金的強度與抗沖...

日期 2020-02-13   超硬新聞

最大虧損過億 金剛石線“三劍客”折戟

2019年單晶終于將稱霸十多年之久的多晶趕下神壇,市占率碾壓后者。然而,助力單晶發起反攻的“功臣”金剛石線的日子卻不好過。目前,A股市場上的金剛石線“三劍客”岱勒新材、三超新材、東...

日期 2020-02-12   超硬新聞

金剛石線國產化大潮 復盤光伏五年兩輪技術迭代

復盤1:五年兩輪技術迭代中的首輪—金剛線國產化大潮五年來第一輪光伏行業技術驅動來源于硅片環節。硅片作為太陽能電池的核心原材料,其成本下降對光伏行業具有重要意義。硅片成本下降強依賴切...

日期 2020-02-11   電子光伏
年產50億克拉人造金剛石,這家企業強勢挺進全球前三

年產50億克拉人造金剛石,這家企業強勢挺進全球前三

一直以來,人造鉆石(人造金剛石)因物美價廉,受到大眾的歡迎。不僅在消費領域,人造金剛石在工業領域也是應用廣泛。目前我國是世界人造金剛石的主要生產國,生產...

日期 2020-02-11   企業新聞

可彎曲變形的金剛石

鉆石,也就是金剛石,是所有天然材料中最堅硬的,眾所周知,它還具有另一種緊密聯系的特性:脆性。一組澳大利亞科學家發現金剛石可以在納米級尺寸彎曲和變形。該團...

日期 2020-02-10   超硬新聞

核廢料造清潔金剛石電池能實現嗎?

近日,英國《泰晤士報》報道稱核廢料造清潔電池實現已經取得了重大進展,研究人員發現,核廢料能轉化為放射性黑色金剛石,這種金剛石可用作金剛石電池,耐用數千年...

日期 2020-02-06   超硬新聞
柘城惠豐鉆石科技股份有限公司
河南聯合精密材料股份有限公司
梅花生肖诗