Name: preparation of biomass-based mesoporous carbon with higher nitrogen-/oxygen-chelating adsorption for cu(ii) through microwave pre-pyrolysis
Uploaded: 2019-02-12T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for CuII Through Microwave Pre-Pyrolysis at JoVE.com

Yazarlar için Çin (No.KYZ201562), Çin doktora sonrası Bilim Fonu (No. 2014 M 560429) ve anahtar araştırma ve geliştirme planı (No Jiangsu ilinin Merkez üniversitelerin temel araştırma fonları kabul BE2018708).

1. aktif karbon BAGAS tabanlı hazırlanması
<ol><li>
Aktif karbon BAGAS tabanlı için habercisi hazırlanması
	<ol>
<li>(Jiangsu, Çin için bir gruptan elde edilen) BAGAS deiyonize suyla durulayın ve kurutma fırın için 10 h 100 ° C'de örnekleri koymak.</li>
		<li>Kurutulmuş BAGAS bir öğütücü ile crush ve toz bir 50-mesh elek elek.</li>
		<li>Yer 30 g iyi BAGAS tozu 1:1 kilo oranında 24 h için 15 wt % fosforik asit (H3PO4) çözüm içine kuru karışım 105 ° c...

<ol>
	<li>Saleh, T. A., Gupta, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+methods,+characteristics+and+adsorption+behavior+of+tire+derived+carbons:+a+review.">Processing methods, characteristics and adsorption behavior of tire derived carbons: a review.</a> Advances in Colloid &amp; Interface Science. 211, 93 (2014).</li><li>Mohammadi, N., Khani, H., Gupta, V. K., Amereh, E., Agarwal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+process+of+methyl+orange+dye+onto+mesoporous+carbon+material-kinetic+and+thermodynamic+studies.">Adsorption process of methyl orange dye onto mesoporous carbon material-kinetic and thermodynamic studies.</a> Journal of Colloid &amp; Interface Science. 362 (2), 457 (2011).</li><li>Saleh, T. A., Gupta, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Column+with+CNT/magnesium+oxide+composite+for+lead(II)+removal+from+water.">Column with CNT/magnesium oxide composite for lead(II) removal from water.</a> Environmental Science &amp; Pollution Research. 19 (4), 1224-1228 (2012).</li><li>Asfaram, A., Ghaedi, M., Agarwal, S., Tyagi, I., Kumargupta, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+basic+dye+Auramine-O+by+ZnS:Cu+nanoparticles+loaded+on+activated+carbon:+optimization+of+parameters+using+response+surface+methodology+with+central+composite+design.">Removal of basic dye Auramine-O by ZnS:Cu nanoparticles loaded on activated carbon: optimization of parameters using response surface methodology with central composite design.</a> RSC Advances. 5 (24), 18438-18450 (2015).</li><li>Gupta, V. K., Saleh, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sorption+of+pollutants+by+porous+carbon,+carbon+nanotubes+and+fullerene-+an+overview.">Sorption of pollutants by porous carbon, carbon nanotubes and fullerene- an overview.</a> Environmental Science and Pollution Research. 20 (5), 2828-2843 (2013).</li><li>Ahmaruzzaman, M., Gupta, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rice+Husk+and+Its+Ash+as+Low-Cost+Adsorbents+in+Water+and+Wastewater+Treatment.">Rice Husk and Its Ash as Low-Cost Adsorbents in Water and Wastewater Treatment.</a> Industrial &amp; Engineering Chemistry Research. 50 (24), 13589-13613 (2011).</li><li>Ahmed, M. J., Theydan, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+of+cephalexin+onto+activated+carbons+from+Albizia+lebbeck+seed+pods+by+microwave-induced+KOH+and+K2CO3+activations.">Adsorption of cephalexin onto activated carbons from Albizia lebbeck seed pods by microwave-induced KOH and K2CO3 activations.</a> Chemical Engineering Journal. 211 (22), 200-207 (2012).</li><li>Liew, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+activated+carbon+as+catalyst+support+by+microwave+pyrolysis+of+palm+kernel+shell:+a+comparative+study+of+chemical+versus+physical+activation.">Production of activated carbon as catalyst support by microwave pyrolysis of palm kernel shell: a comparative study of chemical versus physical activation.</a> Research on Chemical Intermediates. , 1-17 (2018).</li><li>Lam, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-assisted+pyrolysis+with+chemical+activation,+an+innovative+method+to+convert+orange+peel+into+activated+carbon+with+improved+properties+as+dye+adsorbent.">Microwave-assisted pyrolysis with chemical activation, an innovative method to convert orange peel into activated carbon with improved properties as dye adsorbent.</a> Journal of Cleaner Production. 162, 1376-1387 (2017).</li><li>Jin, H., Wang, X., Gu, Z., Polin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+materials+from+high+ash+biochar+for+supercapacitor+and+improvement+of+capacitance+with+HNO3+surface+oxidation.">Carbon materials from high ash biochar for supercapacitor and improvement of capacitance with HNO3 surface oxidation.</a> Journal of Power Sources. 236, 285-292 (2013).</li><li>Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Research+Methods+for+the+Biotechnology+of+Lignocellulose.">Research Methods for the Biotechnology of Lignocellulose.</a> Biotechnology of Lignocellulose: Theory and Practice. , 403-510 (2014).</li><li>Say&#287;&#305;l&#305;, H., G&#252;zel, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+surface+area+mesoporous+activated+carbon+from+tomato+processing+solid+waste+by+zinc+chloride+activation:+process+optimization,+characterization+and+dyes+adsorption.">High surface area mesoporous activated carbon from tomato processing solid waste by zinc chloride activation: process optimization, characterization and dyes adsorption.</a> Journal of Cleaner Production. 113, 995-1004 (2016).</li><li>Cao, Q., Xie, K. C., Lv, Y. K., Bao, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Process+effects+on+activated+carbon+with+large+specific+surface+area+from+corn+cob.">Process effects on activated carbon with large specific surface area from corn cob.</a> Bioresource Technology. 97 (1), 110-115 (2006).</li><li>Xiao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+behavior+of+phenanthrene+onto+coal-based+activated+carbon+prepared+by+microwave+activation.">Adsorption behavior of phenanthrene onto coal-based activated carbon prepared by microwave activation.</a> Korean Journal of Chemical Engineering. 32 (6), 1129-1136 (2015).</li><li>Ge, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+of+naphthalene+from+aqueous+solution+on+coal-based+activated+carbon+modified+by+microwave+induction:+Microwave+power+effects.">Adsorption of naphthalene from aqueous solution on coal-based activated carbon modified by microwave induction: Microwave power effects.</a> Chemical Engineering &amp; Processing Process Intensification. 91, 67-77 (2015).</li><li>Yao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+Pb(II)+from+water+by+the+activated+carbon+modified+by+nitric+acid+under+microwave+heating.">Removal of Pb(II) from water by the activated carbon modified by nitric acid under microwave heating.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 463, 118-127 (2016).</li><li>Ali, A., Idris, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utilization+Of+Low-cost+Activated+Carbon+From+Rapid+Synthesis+Of+Microwave+Pyrolysis+For+WC+Nanoparticles+Preparation.">Utilization Of Low-cost Activated Carbon From Rapid Synthesis Of Microwave Pyrolysis For WC Nanoparticles Preparation.</a> Advanced Materials Letters. 08 (1), 70-76 (2016).</li><li>Puchana-Rosero, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-assisted+activated+carbon+obtained+from+the+sludge+of+tannery-treatment+effluent+plant+for+removal+of+leather+dyes.">Microwave-assisted activated carbon obtained from the sludge of tannery-treatment effluent plant for removal of leather dyes.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 504, 105-115 (2016).</li><li>Du, Z. L., Zheng, T., Wang, P., Hao, L. L., Wang, Y. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+microwave-assisted+preparation+of+a+low-cost+and+recyclable+carboxyl+modified+lignocellulose-biomass+jute+fiber+for+enhanced+heavy+metal+removal+from+water.">Fast microwave-assisted preparation of a low-cost and recyclable carboxyl modified lignocellulose-biomass jute fiber for enhanced heavy metal removal from water.</a> Bioresource Technology. 201, 41-49 (2016).</li><li>Ge, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-assisted+modification+of+activated+carbon+with+ammonia+for+efficient+pyrene+adsorption.">Microwave-assisted modification of activated carbon with ammonia for efficient pyrene adsorption.</a> Journal of Industrial &amp; Engineering Chemistry. 39, 27-36 (2016).</li><li>Ghaedi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+of+competitive+ultrasonic+assisted+removal+of+the+dyes+-+Methylene+blue+and+Safranin-O+using+Fe3O4+nanoparticles.">Modeling of competitive ultrasonic assisted removal of the dyes - Methylene blue and Safranin-O using Fe3O4 nanoparticles.</a> Chemical Engineering Journal. 268, 28-37 (2015).</li><li>Gupta, V. K., Nayak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cadmium+removal+and+recovery+from+aqueous+solutions+by+novel+adsorbents+prepared+from+orange+peel+and+Fe2O3+nanoparticles.">Cadmium removal and recovery from aqueous solutions by novel adsorbents prepared from orange peel and Fe2O3 nanoparticles.</a> Chemical Engineering Journal. 180 (3), 81-90 (2012).</li><li>Robati, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+hazardous+dyes-BR+12+and+methyl+orange+using+graphene+oxide+as+an+adsorbent+from+aqueous+phase.">Removal of hazardous dyes-BR 12 and methyl orange using graphene oxide as an adsorbent from aqueous phase.</a> Chemical Engineering Journal. 284 (7), 687-697 (2016).</li><li>Ali, I., Alothman, Z. A., Sanagi, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+Synthesis+of+Iron+Nano-Impregnated+Adsorbent+for+Fast+Removal+of+Fluoride+from+Water.">Green Synthesis of Iron Nano-Impregnated Adsorbent for Fast Removal of Fluoride from Water.</a> Journal of Molecular Liquids. 211, 457-465 (2015).</li><li>Gupta, V. K., Kumar, R., Nayak, A., Saleh, T. A., Barakat, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorptive+removal+of+dyes+from+aqueous+solution+onto+carbon+nanotubes:+A+review.">Adsorptive removal of dyes from aqueous solution onto carbon nanotubes: A review.</a> Advances in Colloid &amp; Interface Science. 193 (6), 24 (2013).</li><li>Mittal, A., Mittal, J., Malviya, A., Gupta, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorptive+removal+of+hazardous+anionic+dye+&amp;#34;Congo+red&amp;#34;+from+wastewater+using+waste+materials+and+recovery+by+desorption.">Adsorptive removal of hazardous anionic dye &amp;#34;Congo red&amp;#34; from wastewater using waste materials and recovery by desorption.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 340 (1), 16-26 (2009).</li><li>Wan, Z., Li, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+pre-pyrolysis+mode+on+simultaneous+introduction+of+nitrogen/oxygen-containing+functional+groups+into+the+structure+of+bagasse-based+mesoporous+carbon+and+its+influence+on+Cu(II)+adsorption.">Effect of pre-pyrolysis mode on simultaneous introduction of nitrogen/oxygen-containing functional groups into the structure of bagasse-based mesoporous carbon and its influence on Cu(II) adsorption.</a> Chemosphere. 194, 370-380 (2018).</li><li>Li, K., Li, J., Lu, M., Li, H., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+amino+modification+of+mesoporous+carbon+from+bagasse+via+microwave+activation+and+ethylenediamine+polymerization+for+Pb(II)+adsorption.">Preparation and amino modification of mesoporous carbon from bagasse via microwave activation and ethylenediamine polymerization for Pb(II) adsorption.</a> Desalination and Water Treatment. 57 (50), 24004-24018 (2016).</li><li>Yantasee, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophilic+Aromatic+Substitutions+of+Amine+and+Sulfonate+onto+Fine-Grained+Activated+Carbon+for+Aqueous-Phase+Metal+Ion+Removal.">Electrophilic Aromatic Substitutions of Amine and Sulfonate onto Fine-Grained Activated Carbon for Aqueous-Phase Metal Ion Removal.</a> Separation Science and Technology. 39 (14), 3263-3279 (2004).</li><li>Li, Y. B., Li, K. Q., Wang, X. H., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethylenediamine+Modification+of+Hierarchical+Mesoporous+Carbon+for+the+Effective+Removal+of+Pb+(II)+and+Related+Influencing+Factors.">Ethylenediamine Modification of Hierarchical Mesoporous Carbon for the Effective Removal of Pb (II) and Related Influencing Factors.</a> International Journal of Material Science. 6 (1), 58-65 (2016).</li><li>Georgakopoulos, E., Santos, R. M., Chiang, Y. W., Manovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-way+Valorization+of+Blast+Furnace+Slag:+Synthesis+of+Precipitated+Calcium+Carbonate+and+Zeolitic+Heavy+Metal+Adsorbent.">Two-way Valorization of Blast Furnace Slag: Synthesis of Precipitated Calcium Carbonate and Zeolitic Heavy Metal Adsorbent.</a> Journal of Visualized Experiments. (120), e55062 (2017).</li><li>Loganathan, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+equilibrium+adsorption+of+single,+binary,+and+ternary+combinations+of+Cu,+Pb,+and+Zn+onto+granular+activated+carbon.">Modelling equilibrium adsorption of single, binary, and ternary combinations of Cu, Pb, and Zn onto granular activated carbon.</a> Environmental Science &amp; Pollution Research. (15), 1-12 (2018).</li><li>Vunain, E., Kenneth, D., Biswick, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characterization+of+low-cost+activated+carbon+prepared+from+Malawian+baobab+fruit+shells+by+H3PO4+activation+for+removal+of+Cu(II)+ions:+equilibrium+and+kinetics+studies.">Synthesis and characterization of low-cost activated carbon prepared from Malawian baobab fruit shells by H3PO4 activation for removal of Cu(II) ions: equilibrium and kinetics studies.</a> Applied Water Science. 7 (8), 4301-4319 (2017).</li><li>Bohli, T., Ouederni, A., Villaescusa, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+adsorption+behavior+of+heavy+metals+onto+microporous+olive+stones+activated+carbon:+analysis+of+metal+interactions.">Simultaneous adsorption behavior of heavy metals onto microporous olive stones activated carbon: analysis of metal interactions.</a> Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration. 2 (1), 19 (2017).</li><li>Bouhamed, F., Elouear, Z., Bouzid, J., Ouddane, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-component+adsorption+of+copper,+nickel+and+zinc+from+aqueous+solutions+onto+activated+carbon+prepared+from+date+stones.">Multi-component adsorption of copper, nickel and zinc from aqueous solutions onto activated carbon prepared from date stones.</a> Environmental Science &amp; Pollution Research. 23 (16), 1-6 (2016).</li><li>Wu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+modification+of+phosphoric+acid+activated+carbon+by+using+non-thermal+plasma+for+enhancement+of+Cu(II)+adsorption+from+aqueous+solutions.">Surface modification of phosphoric acid activated carbon by using non-thermal plasma for enhancement of Cu(II) adsorption from aqueous solutions.</a> Separation &amp; Purification Technology. 197, (2018).</li></ol>

Bu protokol için önemli adımlardan biri başarılı mesoporous karbon ile daha iyi Fizikokimyasal özellikleri tek adımlı yaklaşım tarafından en iyi deneysel koşullar belirlenmesi gereken yere hazırlıktır. Yani, bir önceki çalışma28, biz dik dizi mikrodalga pyrolysis deneyler, BAGAS ve fosforik asit, pyrolysis zaman, mikrodalga fırın gücü ve kuruma süresi emprenye oranını etkisini göz önünde bulundurarak taşıdı. Ayrıca, büyük bir özenle sıkıcı Cu (II) alınması...

Aktif karbon gelişmiş bir gözenekli yapısı, yüksek belirli yüzey alanı ve çeşitli yüzey fonksiyonel gruplar gibi benzersiz adsorpsiyon özellikleri vardır; Bu nedenle, bu su arıtma veya tedavi1,2,3,4' te bir adsorbent istihdam edilmektedir. Yanı sıra fiziksel avantajları, aktif karbon düşük maliyetli ve çevreye zararsız, ve onun hammadde (Örneğin, biyokütle) bol ve kolayca elde edilen5,6. Aktif karbon fizikokimyasal özelliklerini da hazırlık aşamasında kullanılan öncüleri ve etkinleştirme işlemi7' nin deneysel koşullar bağlı.
Aktif karbon hazırlamak için genellikle iki yöntem kullanılır: bir tek adımlı ve bir iki adım8yaklaşım. Dönem tek adımlı yaklaşım kömürleşmiş ve iki aşamalı yaklaşım için sırayla gösterir iken aynı anda aktif öncüleri için ifade eder. Enerji tasarrufu ve çevre koruma içinde görüş-in tek adımlı, daha düşük sıcaklık ve basınç talep için daha çok tercih edilen yaklaşımdır.
Ayrıca, kimyasal ve fiziksel harekete geçirmek kullanılan aktif karbon dokusal özelliklerini geliştirmek için. Kimyasal aktivasyon fiziksel etkinleştirme üzerinde belirgin avantajları düşük harekete geçirmek sıcaklık, daha kısa etkinleştirme süresi, daha yüksek karbon verim ve daha gelişmiş ve kontrol edilebilir gözenek yapısında belirli bir derecesi9nedeniyle sahip olur. Kimyasal aktivasyon emprenye biyokütle H3PO4, ZnCl2veya çünkü aktif karbon porozite artırmak için pyrolysis tarafından takip diğer belirli kimyasal hammadde olarak kullanılan tarafından gerçekleştirilebilecek test edilmiştir biyolojik kütle lignocellulosic bileşenleri bu kimyasalları10,11dehydrogenation yeteneği sayesinde bir sonraki Isıtma tedavi tarafından kolayca kaldırılabilir. Bu nedenle, kimyasal harekete geçirmek büyük ölçüde aktif karbon'ın gözenekleri oluşumunu artırır veya kirletici madde12adsorptive performansını artırır. Asidik bir aktivatör H3PO4, onun nispeten daha düşük enerji talep nedeniyle, daha yüksek verim ve çevre13üzerindeki etkisi daha az tercih edilir.
Mikrodalga pyrolysis zaman tasarrufu tek tip iç Isıtma, enerji verimliliği ve seçici Isıtma, yapım o bir alternatif Isıtma yöntemi sentez aktif karbon14,15' e üstünlüğü vardır. Geleneksel Isıtma ile karşılaştırıldığında, mikrodalga pyrolysis termo-kimyasal süreçleri geliştirmek ve bazı kimyasal reaksiyonlar16teşvik. Son zamanlarda, kapsamlı çalışmalar yanında tek adımlı mikrodalga pyrolysis9,17,18,19kullanarak Biyokütleden kimyasal harekete geçirmek aktif karbon hazırlanması üzerinde odaklanmıştır. Oldukça bilgilendirici ve çevre-dostu sentez biyokütle tabanlı aktif karbon yanında mikrodalga destekli H3PO4 harekete geçirmek için olsun.
Buna ek olarak, aktif karbon belirli ağır metal iyonlarının doğru adsorpsiyon benzeşim geliştirmek için değişiklik heteroatom [N, O, kükürt (S), vb] karbon yapılarına doping tarafından teklif edildi ve bu arzu edilen yöntem olduğu ispatlanmıştır 20,21,22,23,24,25,26. Arızalı siteleri ya da bir grafit katman kenarlarını fonksiyonel grupların27oluşturmak için heteroatoms tarafından değiştirilebilir. Bu nedenle, nitrification ve azaltma değişikliği heavy metal kompleks ve iyon değiştirme28oluşturmak için verimli bir şekilde yönetiminde önemli bir rol oynamak N/O fonksiyonel grupların uyuşturucu için sonuç karbon örnekleri değiştirmek için kullanılır.
Yukarıdaki bulgularına dayanarak, biz N/O çift-katkılı mesoporous karbon Biyokütleden yanında kimyasal harekete geçirmek ve iki farklı pyrolysis Yöntem değişikliğe göre takip sentezlemek için bir iletişim kuralı mevcut. Bu iletişim kuralı ayrıca hangi Isıtma Yöntem N/O fonksiyonel grupları doping ve böylece, adsorpsiyon performans arttırmak için takip eden değişiklik yanadır belirler.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="932">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">All chemicals and reagents (phosphoric acid, etc.)</td>
			<td style="width:377px;">Nanjing Chemical Reagent Co., Ltd</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Electric furnace</td>
			<td>Luoyang Bolaimaite Experiment Electric Furnace Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Microwave oven</td>
			<td>Nanjing Yudian Automation Technology Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td>2.45 GHz frequency</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Surface-area and porosimetry analyzer</td>
			<td>Beijing Gold APP Instrument Co., Ltd</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Vc-Sorb 2800TP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer</td>
			<td>Nicolet</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>6700</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flame atomic absorption spectrophotometry</td>
			<td>Beijing Purkinje General Instrument Corporation</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>A3</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Element Analyzer</td>
			<td>Germany Heraeus Co.</td>
			<td></td>
			<td>CHN-O-RAPID&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of biomass-based mesoporous carbon with higher nitrogen-/oxygen-chelating adsorption for cu(ii) through microwave pre-pyrolysis

Biyokütle tabanlı mesoporous sentezleme bir çevre dostu tekniği ile yüksek azot - karbon aktif / oksijen şelat adsorpsiyon Cu(II) için önerilmiştir. Fosforik asit ile emdirilmiş BAGAS habercisi kullanılmaktadır. İki ayrı Isıtma modu habercisi olmak için kullanılır: mikrodalga pyrolysis ve konvansiyonel elektrik Isıtma pyrolysis. Elde edilen BAGAS kaynaklı karbon örnekleri nitrification ve azaltma değişiklik ile değiştirilir. Azot (N) / oksijen (O) fonksiyonel gruplar aynı anda aktif karbon, Cu(II) onun adsorpsiyon kompleks ve iyon değiştirme artırılması yüzeyine tanıttı. Karakterizasyonu ve bakır adsorpsiyon deneyler dört hazır karbon örnekleri fizikokimyasal özelliklerini araştırmak ve hangi Isıtma Yöntem N/O fonksiyonel grupları doping için sonraki değişiklik yanadır belirlemek için yapılmaktadır. Bu teknikte, azot adsorpsiyon, Fourier transform Infrared spektroskopisi ve toplu adsorpsiyon deneyler, veri analizi dayalı mikrodalga pyrolyzed karbon daha fazla kusur sitesi vardır ve bu nedenle, zaman kazandıran etkili mikrodalga, kanıtlanmış Her ne kadar belirli bir alt yüzey alana yol pyrolysis daha fazla N/O tür karbon için katkıda bulunur. Bu teknik sentez adsorbents daha yüksek azot ve oksijen içeriği ve ağır metal iyonlarının Atıksu düzeltme uygulamalarında daha yüksek adsorpsiyon kapasitesi ile gelecek vaat eden bir yol sunar.

Azot adsorpsiyon/desorpsiyon isotherms dört örnekleri Şekil 1' de sunulmaktadır. Tüm adsorpsiyon isotherms düşük P/P0 bölgede hızlı bir artış gösteriyor ve bu isotherms micropores ve baskın mesopores32oluşur onların gözenek yapısı gösteren tip IV (IUPAC sınıflandırma) ait.
Yüzey fiziksel parametrelerini azot adsorpsiyon isotherms elde edile...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for CuII Through Microwave Pre-Pyrolysis at JoVE.com

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for CuII Through Microwave Pre-Pyrolysis

Burada, yanında farklı pyrolysis modlarında değişikliğe göre takip kimyasal harekete geçirmek Azot/Oksijen çift katkılı mesoporous karbon Biyokütleden sentezlemek için bir iletişim kuralı mevcut. Mikrodalga pyrolysis aynı anda daha fazla azot ve oksijen fonksiyonel grupların karbon tanıtmak için sonraki değişiklik işlemi faydalandığını göstermektedir.

Daha yüksek azot - biyokütle tabanlı karbon Mesoporous hazırlanması / oksijen şelat adsorpsiyon ile mikrodalga ön Pyrolysis Cu(II)

An environment-friendly technique for synthesizing biomass-based mesoporous activated carbon with high nitrogen-/oxygen-chelating adsorption for Cu(II) is ...

Bu yöntem, biyokütle nin ve atık su iyileştirme alanının kullanımındaki anahtar soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir, örneğin atık sudaki ağır metallerin uzaklaştırılması için modifiye biyokütle bazlı karbonun hazırlanması gibi. Bu tekniğin en büyük avantajı mikrodalga piroliz aynı anda daha fazla azot ve karbon fonksiyonel gruplar tanıtmak için subsequential modifikasyon süreci yararları olmasıdır. Başlamak için, deiyonize su ile bagasse durulayın ve 10 saat boyunca 100 derece santigrat bir kurutma fırınına örnekleri koyun.Bir öğütücü ile kurutulmuş bagasse crush. Sonra, 50-örgü elek ile toz elek. Şimdi, 30 gram ince bagasse tozunu 24 saat boyunca bire bir ağırlık oranında yüzde 15'lik fosforik asit çözeltisine yerleştirin.Karışımı 105 derecede bir fırında altı saat kurutun. Bagasse bazlı aktif karbon veya BAC için öncüolarak ortaya çıkan ürünü toplayın. Şimdi, 2.45 gigahertz frekansı olan bir mikrodalga fırına 15 gram öncül koyun.Mikrodalga fırının gücünü 900 watt'a ayarlayın ve numuneyi 22 dakika pyrolyze edin. Bir rotor akış ölçer ile dakikada 20 mililitre azot akış hızı sağlayın. Rotor akış ölçerin hava girişi bir hortum kullanılarak bir azot silindirine bağlanır, çıkış ise mikrodalga fırının hava girişine bağlanır.Çıkan karbonun azot içinde oda sıcaklığına soğumasına izin vererek, karbon örneğini bir kabın içinde triturate ve toplayın. Şimdi, 0.1-molar hidroklorik asit 300 mililitre ekleyin. Oda sıcaklığında 12 saatten fazla 200 rpm bir manyetik karıştırıcı kullanarak karışımı karıştırın.Vakum filtrasyon ile filtre kağıdı ile karbon filtre. Daha sonra, yıkama suyunun pH değeri altıdan büyük olana kadar numuneyi deiyonize suyla durulayın. Mikrodalga piyolize bagasse bazlı aktif karbonu veya MBAC'ı 105 santigrat derecede 24 saat boyunca vakumlu kurutma fırınında kurutun.50 mililitre konsantre sülfürik asit ve 50 mililitre konsantre nitrik asidi sıfır santigrat derecede bir kabın içinde karıştırın. Daha sonra karışık çözeltiye 10 gram MBAC ekleyin. 200 rpm 120 dakika karışımı karıştırmak için bir manyetik karıştırıcı kullanın.Nitrililen MBAC'ı vakum filtreleme ile filtre kağıdı ile filtreleyin. Yıkama suyu pH altı ulaşana kadar karbondeonize su ile yıkayın. Daha sonra yıkanmış karbonu 90 derecede 24 saat kurutun.Üç yakalı bir şişede, elde edilen ürünün 5,05 gramını, 50 mililitre deiyonize suyu ve 20 mililitre 15-molar amonyum çözeltisini ekleyin. 200 rpm bir manyetik karıştırıcı ile 15 dakika boyunca bu karışımı karıştırın. Sonra, sodyum dithionite 28 gram ekleyin ve 20 saat oda sıcaklığında karıştırarak karışımı bırakın.20 saat sonra, şişeye bir reflü kondansatörü takın ve karışımı yağ banyosu kullanarak 100 santigrat dereceye kadar ısıtın. Şişeye 120 mililitre 2,9-molar asetik asit ekleyin. Daha sonra, karışımı reflü altında bir manyetik karıştırıcı ile beş saat karıştırın sağlar.Çözeltinin oda sıcaklığına kadar soğumasını sağlamak için yağ banyosunu çıkarın. Karbon örneğini filtreleyin ve çözelti pH'ı altıdan büyük olana kadar deiyonize suyla yıkayın. Modifiye Edilmiş MBAC'ı 90 santigrat derecede kurulayın ve MBAC-nitrojen olarak belirtin.Azot adsorpsiyon ve desorpsiyon isotherms ile yapısal karakterizasyon gerçekleştirmek için, ilk boş bir örnek tüp tartmak. Numune tüpüne yaklaşık 0,15 gram karbon numunesi ekleyin. Numuneyi 110 derecede, vakumda beş saat boyunca gazdan arındırın.Daha sonra, karbon içeren örnek tüp tartın ve karbon numunesinin ağırlığını hesaplayın. Numune tüpünü yüzey alanının test alanına ve eksi 196 santigrat derecede ölçmek için sıvı nitrojen kullanarak gözenekli analizöre yerleştirin. Fourier transform kızılötesi spektroskopi kullanarak kimyasal karakterizasyonu gerçekleştirmek için, ilk sıcaklık ve higrometre kontrol edin.Sıcaklık 16 ila 25 santigrat derece ve bağıl nem%20 ila %50 arasında olmalıdır Örnek depodaki kurutucu ve toz kapağını çıkarın. Suyun spektrum üzerindeki etkisini önlemek için karbon numunesini ve potasyum bromür'ü 110 derecede dört saat kurutun. Daha sonra karbon örneğini potasyum bromür le karıştırın ve test numunesini hazırlamak için bir pres mekanizması kullanın.Örneği test alanına yerleştirin ve yazılımın parametrelerini ayarlayın. Daha sonra, spektrum kaydedin ve spektrumişlemeden önce numuneyi dışarı atın. Bakır iyon adsorpsiyon deneylerini gerçekleştirmek için, bakır sülfat çözeltilerinin pH'ını 0.1-molar nitrik asit ve 0.1-molar sodyum hidroksit solüsyonu kullanarak pH beş'e ayarlayın.Daha sonra, pH ayarlı bakır sülfat çözeltilerinin 25 mililitresini içeren konik şişelerin her birine 0,05 gram adsorbent yerleştirin. Konik şişelere kapaklar sığdırın ve her sıcaklıkta 240 dakika boyunca 150 rpm'lik bir karıştırma hızıyla, 5 santigrat derece, 25 santigrat derece ve ardından 45 santigrat derece yeşertin. Adsorbentleri çözümden ayırmak için 0,22 mikronluk membran filtrelerkullanın.Son olarak, filtrat bakır konsantrasyonu belirlemek için alev atomik absorpsiyon spektrofotometri kullanın. Tüm örneklerin yapısal özellikleri ve elementkompozisyonları burada gösterilmiştir. Mikrodalga piroliz ve modifikasyon daha küçük bir spesifik yüzey alanı ve daha küçük toplam gözenek hacmi ama daha büyük bir azot ve oksijen içeriğine katkıda bulunur.FTIR spektrumları, modifiye edilmiş karbon malzemelerinin farklı azot/oksijen fonksiyonel grupları elde ettiğini ve mikrodalga pirolize edilmiş karbonun daha fazla aldığını göstermektedir. PH'ın tüm numuneler tarafından bakır iyon adsorpsiyonu üzerindeki etkisi burada gösterilmiştir. MBAC-azot, daha fazla azot/oksijen yüzey grubu sayesinde daha düşük bir yüzey alanına ve gözenek hacmine sahip olmasına rağmen, EBAC-azotuna göre daha iyi bir bakır iyon adsorpsiyonu sunar.Bu modelde, modifiye karbon ile bakır iyon adsorpsiyon mekanizması önerilmektedir. Bu reaksiyon sürecinde, kimyasal adsorpsiyon esas olarak iyon değişimi ve karmaşıklık içerir. Mezogözenöz karbon dayalı biyokütle hazırlamak için batılı bir yaklaşım kullanmak için çalışırken, mikrodalga pirolysis tarafından daha iyi fizikokimyasal özellikleri oldu.Emprenye oranı, piroziz süresi ve mikrodalga fırın gücünün etkisi göz önünde bulundurularak optimum deneysel koşulları belirlemek önemlidir. Bu prosedürü takiben, belirli yüzey alanının azalması ve toplam gözenek hacmi gibi eksikliklerin üstesinden gelmek için daha işlevsel karbon gruplarını etkin bir şekilde ortaya çıkarabilecek diğer modifikasyon yöntemleri de yapılabilir. Bu teknik, geliştirildikten sonra, işlevsel nanomateryal alanında araştırmacıların atık su ların ıslahı için biyokütleden yüksek adsorptif karbonun hızlı bir şekilde hazırlanmasını keşfetmelerinin önünü açmıştır.Konsantre sülfürik asit ve konsantre nitrik asit ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu işlemi gerçekleştirirken koruyucu gözlük gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.

Research

JoVE Journal

Environment

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for Cu(II) Through Microwave Pre-Pyrolysis

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

Ölçme Karbon bazlı Kirletici Mineralleştirme Kombine CO kullanma<sub&gt; 2</sub&gt; Akı ve Radyokarbon Analizleri

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate ...

Preparation and Testing of Impedance-based Fluidic Biochips with RTgill-W1 Cells for Rapid Evaluation of Drinking Water Samples for Toxicity

Hazırlık ve Test zehirlilik için hızlı değerlendirme İçme Suyu Örnekleri için RTgill-W1 Hücreleri ile akışkan bioçipler Empedans tabanlı

This manuscript describes how to prepare fluidic biochips with Rainbow trout gill epithelial (RTgill-W1) cells for use in a field portable water toxicity ...

Assessment of Labile Organic Carbon in Soil Using Sequential Fumigation Incubation Procedures

Sıralı Fumigasyon Kuluçka Prosedürleri kullanma Toprakta Dayanıksız Organik Karbon Değerlendirilmesi

Management practices and environmental changes can alter soil nutrient and carbon cycling. Soil labile organic carbon, a readily decomposable C pool, is ...

Biofilm Removal Using Carbon Dioxide Aerosols without Nitrogen Purge

Biyofilm Kaldırma azotla temizleme karbon dioksiti aerosollerle

Biofilms can cause serious concerns in many applications. Not only can they cause economic losses, but they can also present a public health hazard. ...

A Flow-through Exposure System for Evaluating Suspended Sediments Effects on Aquatic Life

Sucul Life Asma değerlendirmek Sedimanlar Etkileri için Flow-through Pozlama Sistemi

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended ...

Functionalization and Dispersion of Carbon Nanomaterials Using an Environmentally Friendly Ultrasonicated Ozonolysis Process

Çevre Dostu Ultrasonik Ozonoliz İşlemi Kullanarak Karbon Nanomalzemelerin İşlevsellik ve Dağılımı

Functionalization of carbon nanomaterials is often a critical step that facilitates their integration into larger material systems and devices. In the ...

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Ham Petrol Reolojisinin CO İle Dengesinde Ölçümü<sub&gt; 2</sub&gt; Rezervuar Koşullarında

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector

Güneş adsorpsiyon soğutma konsantre toplayıcı ile deneysel sistem

To improve the performance of solar adsorption refrigeration, an experimental system with a solar concentration collector was set up and investigated. The ...

Optimized Procedure for Determining the Adsorption of Phosphonates onto Granular Ferric Hydroxide using a Miniaturized Phosphorus Determination Method

Fosfonat adsorpsiyon taneli ferrik minyatürize fosfor belirleme yöntemini kullanarak hidroksit üzerine belirlemek için en iyi duruma getirilmiş yordamı

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric ...

Characterization of Aquatic Biofilms with Flow Cytometry

Akış sitometresi ile su biyofilmler karakterizasyonu

Biofilms are dynamic consortia of microorganism that play a key role in freshwater ecosystems. By changing their community structure, biofilms respond ...