הסרת אנטימון מזהם המתעוררים ממים עיליים נדרשת מאוד. מיני האנטימון הנפוצים ביותר הם אנטימון שלוש ואנטימון חמש, ואנטימון שלוש רעיל פי 10 מאנטימון 5. אסטרטגיית משקעים חמצון שני שלבים מאומצת בדרך כלל להסרת אנטימון שלוש, כלומר לחמצן אנטימון שלוש אנטימון חמש הראשון, ואחריו משקעים כימיים.
אבל אנחנו יכולים להשיג את זה בתוך יחידה אחת. מאז אנטימון חולק תכונות כימיות פיזיקליות דומות עם אלמנטים אחרים מאותה קבוצת חנקן, כמו ארסן או זרחן, אני מאמין שיטה זו יכולה להיות מורחבת גם תרכובות אלה. הקפד לקרוא את SDS של כל הכימיקלים בזהירות.
בצע את הפרוטוקול ואת ההוראות המכהנות מקרוב, וללמוד כיצד להבדיל בין אנטימון שלוש וחמש. שינויים קלים בפרוטוקול עלולים לגרום לשינויים משמעותיים בביצועי המערכת. לדוגמה, יותר מדי טיטאן עשוי להרתיע את קצב מוליכות ואנטימון שלוש הסרת קינטיקה של המסנן.
כדי להכין את חוטי ננו טיטאן, הראשון להמיס 56 גרם של אשלגן הידרוקסיד ב 100 מיליליטר של מים מיוננים תחת ערבוב נמרץ. הבא להוסיף 3 גרם של אבקת טיטניום דו חמצני לפתרון. כניסה לפתרון לכור מצופה טפלון.
החזק את הפתרון ב 200 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות. לפני שטיפת המשקע הלבן וכתוצאה מכך עם 0.1 mols לליטר של חומצה הידראולית ומים דה-יונים, עד pH אמיד ניטרלי מתקבל. יבש את המוצר תחת ואקום ב 60 מעלות צלזיוס לילה.
לאחר מכן מעבירים את המוצר לכבשן צינור ומחממים את החומר ל-600 מעלות צלזיוס למשך שעתיים עם קצב רמפה של 1 מעלות צלזיוס לדקה. להכנת מסנן CNT טיטאנט, להוסיף 20 מיליגרם של CNT לתוך 40 מיליליטר של N-מתיל pyrrolidone ו בדיקה sonicate את התערובת במשך 40 דקות כדי להשיג פתרון הומוגני. הבא להוסיף 200 מיליגרם של חוטי ננו טיטאנט ל 20 מיליליטר של מתיל pyrrolidone ולחפות sonicate את התערובת במשך 20 דקות.
בסוף sonication, לערבב את פתרון פיזור טיטאנט עם פתרון פיזור CNT ולסנן את התערובת וכתוצאה מכך על קרום PTFE. ואז לשטוף את המסנן פעם אחת עם 100 מיליליטר של אתנול, ופעם אחת עם 200 מיליליטר של מים מיוננים. עבור סינון אנטימון אלקטרוכימי, תחילה להוסיף 2.2 מיליגרם של אשלגן אנטימוני טרטראט trihydrate ל 1, 000 מיליליטר של מים מיוננים לפני הוספת 100 מיליליטר של 800 מיקרוגרם לליטר אנטימון פתרון 150 מיליליטר.
התאם את הפתרון ל- pH של 7, והצב את אנודה מסנן CNT הטיטאנט מוכן לתוך מעטפת סינון פוליקרבונט שונה אלקטרוכימיה. מניחים מסנן CNT לבדו לתוך המעטפת כמו קתודה, ולחבר את אנודה קתודה עם טבעת טיטניום מחוררת. השתמשו בהפרדת גומי סיליקון כדי להפריד ולאטום את המעטפת, והעבירו את פתרון האנטימון דרך מערכת הסינון בקצב זרימה מתאים, באמצעות ספק כוח DC כדי להחיל את המתח הנכון במהלך הסינון.
בסוף הסינון, השתמש בספקטרומטר פלואורסצנטי אטומי כדי לקבוע את סך האנטימון והאנטימון שלושה ריכוזים על פי פרוטוקולים סטנדרטיים. מנגנון הסינון האלקטרואקטיבי הוא מעטפת סינון פוליקרבונט שעבר שינוי אלקטרוכימי. פליטת שדה סריקת תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים של מסנן CNT טיטאנט מציע משטח מחוספס.
אפיון מיקרוסקופ אלקטרונים שידור מרמז כי CNT של הסתבכו עם חוטי ננו טיטאנט לאחר העיבוד, המציין סינתזה מוצלחת של החומר ההיברידי טיטאנט-CNT. כדי להדגים את היעילות של מערכת הסינון האלקטרוכימית, ניתן לקבוע את השינוי של סך האנטימון ואת מצב הערך האנטימון כפונקציה של זמן. לדוגמה, בניתוח מייצג זה, ריכוז אנטימון חמש עלה בחדות בתוך 30 הדקות הראשונות.
בעוד אנטימון מלא שלוש המרה נצפתה מעל 1 שעה של סינון מתמשך במצב recirculation, המציין את אנטימון שלוש חמצון היה תהליך התגובה העיקרי בשלב הראשוני, המאפשר את אנטימון חמש להיספג ביעילות על ידי חוטי ננו טיטאן טעון. יתר על כן, הן קינטיקה antimony sorption וקיבולת גדל עם המתח המוחל בשל אינטראקציות אלקטרוסטטיות משופרת ליד הובלת פני השטח על ידי נדידת אלקטרו. פרוטוקול זה מוקדש לספק אסטרטגיה מבטיחה על ידי שילוב משימות מסובכות, מדעי הממברנה ואלקטרוכימיה עבור טיהור של אנטימון שלוש ורכיבים דומים אחרים במים.
שימוש במסנן המפוברק כמערכת סינון קתודית בתפקוד או הפחתה וספיגה ניתן להדגים. המאפשר טיהור של יונים אחרים מתכת כבדה כמו כרום שש. בשלב הבא אנו מתכננים לחקור את ההשפעה של חומרים אורגניים טבעיים על הביצועים להסרת אנטימון שלוש, כמו גם מוקדש לפתח תכונות מעבדה כדי להשיג קינטיקה משופרת.
חלק מהכימיקלים רעילים, קורוזיביים או מגרים. הקפד תמיד ללבוש את ציוד ההגנה האישי המתאים במהלך השימוש בהם.
