Nature.com'u ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz.Sınırlı CSS desteğine sahip bir tarayıcı sürümü kullanıyorsunuz.En iyi deneyim için güncellenmiş bir tarayıcı kullanmanızı (veya Internet Explorer'da Uyumluluk Modunu devre dışı bırakmanızı) öneririz.Ayrıca sürekli desteği sağlamak için siteyi stiller ve JavaScript olmadan gösteriyoruz.
Aynı anda üç slayttan oluşan bir atlıkarınca görüntüler.Aynı anda üç slaytta ilerlemek için Önceki ve Sonraki düğmelerini kullanın veya aynı anda üç slaytta ilerlemek için sondaki kaydırma düğmelerini kullanın.
Mikrodalga radyasyonu tarafından yayılan metallerin varlığı tartışmalıdır çünkü metaller kolayca tutuşur.Ancak ilginç olan, araştırmacıların ark deşarjı olgusunun, molekülleri bölerek nanomalzemelerin sentezi için umut verici bir yol sunduğunu bulmuş olmasıdır.Bu çalışma, ham palm yağını, palm yağı üretimi için yeni bir alternatif olarak değerlendirilebilecek manyetik nanokarbona (MNC) dönüştürmek için mikrodalga ısıtmayı ve elektrik arkını birleştiren, tek adımlı ancak uygun fiyatlı bir sentetik yöntem geliştirmektedir.Kısmen inert koşullar altında kalıcı olarak sarılmış paslanmaz çelik tel (dielektrik ortam) ve ferrosen (katalizör) içeren bir ortamın sentezini içerir.Bu yöntem, 190,9 ila 472,0°C sıcaklık aralığında çeşitli sentez süreleriyle (10-20 dakika) ısıtma için başarıyla gösterilmiştir.Taze hazırlanmış MNC'ler, ortalama 20,38–31,04 nm boyutunda küreler, orta gözenekli bir yapı (SBET: 14,83–151,95 m2/g) ve yüksek miktarda sabit karbon içeriği (ağırlıkça %52,79–71,24) ile D ve G'yi gösterdi. bantlar (ID/g) 0,98–0,99.FTIR spektrumunda yeni piklerin oluşumu (522,29–588,48 cm-1), ferrosen içinde FeO bileşiklerinin varlığının lehine tanıklık eder.Manyetometreler ferromanyetik malzemelerde yüksek mıknatıslanma doygunluğu (22,32–26,84 emu/g) gösterir.Çokuluslu şirketlerin atık su arıtımında kullanımı, 5 ila 20 ppm arasındaki çeşitli konsantrasyonlarda metilen mavisi (MB) adsorpsiyon testi kullanılarak adsorpsiyon kapasitelerinin değerlendirilmesiyle gösterilmiştir.Sentez zamanında (20 dakika) elde edilen MNC'ler diğerlerine kıyasla en yüksek adsorpsiyon verimliliğini (10,36 mg/g) gösterdi ve MB boya giderme oranı %87,79 oldu.Bu nedenle, Langmuir değerleri Freundlich değerleri ile karşılaştırıldığında iyimser değildir; R2, 10 dakikada (MNC10), 15 dakikada (MNC15) ve 20 dakikada (MNC20) sentezlenen MNC'ler için sırasıyla yaklaşık 0,80, 0,98 ve 0,99'dur.Sonuç olarak adsorpsiyon sistemi heterojen bir durumdadır.Bu nedenle mikrodalga arkı, CPO'yu zararlı boyaları giderebilen MNC'ye dönüştürmek için umut verici bir yöntem sunar.
Mikrodalga radyasyonu, elektromanyetik alanların moleküler etkileşimi yoluyla malzemelerin en iç kısımlarını ısıtabilir.Bu mikrodalga tepkisi, hızlı ve tek biçimli bir termal tepkiyi teşvik etmesi bakımından benzersizdir.Böylece ısıtma sürecini hızlandırmak ve kimyasal reaksiyonları geliştirmek mümkündür2.Aynı zamanda, daha kısa reaksiyon süresi nedeniyle, mikrodalga reaksiyonu sonuçta yüksek saflıkta ve yüksek verimde ürünler üretebilir3,4.Şaşırtıcı özelliklerinden dolayı mikrodalga radyasyonu, kimyasal reaksiyonlar ve nanomateryallerin sentezi dahil olmak üzere birçok çalışmada kullanılan ilginç mikrodalga sentezlerini kolaylaştırır5,6.Isıtma işlemi sırasında ortam içindeki akseptörün dielektrik özellikleri belirleyici bir rol oynar, çünkü ortamda bir sıcak nokta oluşturur ve bu da farklı morfoloji ve özelliklere sahip nanokarbonların oluşumuna yol açar.Omoriyekomwan ve ark.Aktif karbon ve nitrojen kullanılarak hurma çekirdeklerinden içi boş karbon nanoliflerin üretimi8.Ayrıca Fu ve Hamid, 350 W9 mikrodalga fırında palmiye yağı lifi aktif karbon üretimi için bir katalizörün kullanımını belirledi.Bu nedenle, uygun temizleyicilerin devreye sokulması yoluyla ham palm yağını çokuluslu şirketlere dönüştürmek için benzer bir yaklaşım kullanılabilir.
Mikrodalga radyasyonu ile keskin kenarları, noktaları veya mikroskobik düzensizlikleri olan metaller arasında ilginç bir olay gözlemlenmiştir10.Bu iki nesnenin varlığı bir elektrik arkı veya kıvılcımından (genellikle ark deşarjı olarak anılır)11,12 etkilenecektir.Ark, daha lokalize sıcak noktaların oluşumunu teşvik edecek ve reaksiyonu etkileyerek ortamın kimyasal bileşimini iyileştirecektir13.Bu özel ve ilginç olay, kirletici maddelerin uzaklaştırılması14,15, biyokütle katranının parçalanması16, mikrodalga destekli piroliz17,18 ve malzeme sentezi19,20,21 gibi çeşitli çalışmaların ilgisini çekmiştir.
Son zamanlarda karbon nanotüpleri, karbon nanosferleri ve modifiye edilmiş indirgenmiş grafen oksit gibi nanokarbonlar özelliklerinden dolayı ilgi çekmektedir.Bu nanokarbonlar, enerji üretiminden su arıtma veya dekontaminasyona kadar çeşitli uygulamalar için büyük potansiyele sahiptir23.Ayrıca mükemmel karbon özellikleri gereklidir ancak aynı zamanda iyi manyetik özellikler de gereklidir.Bu, atık su arıtımında metal iyonlarının ve boyaların yüksek adsorpsiyonu, biyoyakıtlardaki manyetik değiştiriciler ve hatta yüksek verimli mikrodalga emiciler24,25,26,27,28 dahil olmak üzere çok işlevli uygulamalar için çok faydalıdır.Aynı zamanda bu karbonların, numunenin aktif bölgesinin yüzey alanında artış da dahil olmak üzere başka bir avantajı daha vardır.
Son yıllarda manyetik nanokarbon malzemelere yönelik araştırmalar artıyor.Tipik olarak, bu manyetik nanokarbonlar, harici elektrostatik veya alternatif manyetik alanlar gibi harici katalizörlerin reaksiyona girmesine neden olabilen nano boyutlu manyetik malzemeler içeren çok işlevli malzemelerdir29.Manyetik özellikleri nedeniyle manyetik nanokarbonlar, hareketsizleştirme için çok çeşitli aktif bileşenler ve karmaşık yapılarla birleştirilebilir30.Bu arada, manyetik nanokarbonlar (MNC'ler), kirletici maddelerin sulu çözeltilerden adsorbe edilmesinde mükemmel verimlilik göstermektedir.Ayrıca, çokuluslu şirketlerde oluşan yüksek spesifik yüzey alanı ve gözenekler adsorpsiyon kapasitesini arttırabilmektedir31.Manyetik ayırıcılar, ÇUŞ'ları son derece reaktif çözümlerden ayırarak onları uygulanabilir ve yönetilebilir bir emici maddeye dönüştürebilir32.
Birçok araştırmacı, ham palm yağı kullanılarak yüksek kaliteli nanokarbonların üretilebileceğini göstermiştir33,34.Bilimsel olarak Elais Guneensis olarak bilinen palmiye yağı, 202135 yılında yaklaşık 76,55 milyon ton üretimiyle önemli yenilebilir yağlardan biri olarak kabul edilmektedir. Ham palmiye yağı veya CPO, doymamış yağ asitleri (EFA'lar) ve doymuş yağ asitlerinin dengeli bir oranını içerir. (Singapur Para Otoritesi).CPO'daki hidrokarbonların çoğu, üç trigliserit asetat bileşeni ve bir gliserol bileşeninden oluşan bir gliserit olan trigliseritlerdir36.Bu hidrokarbonlar, büyük karbon içerikleri nedeniyle genelleştirilebilir, bu da onları nanokarbon üretimi için potansiyel yeşil öncüler haline getirir37.Literatüre göre CNT37,38,39,40, karbon nanosferleri33,41 ve grafen34,42,43 genellikle ham palm yağı veya yemeklik yağ kullanılarak sentezlenmektedir.Bu nanokarbonlar, enerji üretiminden su arıtma veya dekontaminasyona kadar çeşitli uygulamalarda büyük potansiyele sahiptir.
CVD38 veya piroliz33 gibi termal sentezler, palmiye yağının ayrışması için uygun bir yöntem haline gelmiştir.Maalesef prosesteki yüksek sıcaklıklar üretim maliyetini artırıyor.Tercih edilen malzemenin (44) üretilmesi, uzun, sıkıcı prosedürler ve temizleme yöntemleri gerektirir.Bununla birlikte, ham palm yağının yüksek sıcaklıklarda iyi stabilitesi nedeniyle fiziksel ayırma ve kırma ihtiyacı yadsınamaz45.Bu nedenle ham palm yağının karbonlu materyallere dönüştürülmesi için hala daha yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulmaktadır.Sıvı ark, manyetik nanokarbon 46 sentezi için en iyi potansiyel ve yeni yöntem olarak düşünülebilir.Bu yaklaşım, yüksek derecede uyarılmış durumlarda öncüller ve çözümler için doğrudan enerji sağlar.Ark deşarjı, ham palm yağındaki karbon bağlarının kırılmasına neden olabilir.Bununla birlikte, kullanılan elektrot aralığının, endüstriyel ölçeği sınırlayacak sıkı gereklilikleri karşılaması gerekebilir; bu nedenle hala etkili bir yöntemin geliştirilmesi gerekmektedir.
Bildiğimiz kadarıyla, nanokarbonların sentezlenmesi için bir yöntem olarak mikrodalgaların kullanıldığı ark deşarjına ilişkin araştırmalar sınırlıdır.Aynı zamanda ham palm yağının öncü madde olarak kullanımı da tam olarak araştırılmamıştır.Bu nedenle, bu çalışma, bir mikrodalga fırın kullanarak bir elektrik arkı kullanarak ham palm yağı öncüllerinden manyetik nanokarbonlar üretme olasılığını araştırmayı amaçlamaktadır.Hurma yağının bolluğu yeni ürün ve uygulamalara yansıtılmalıdır.Hurma yağı rafinasyonuna yönelik bu yeni yaklaşım, ekonomik sektörün canlanmasına yardımcı olabilir ve özellikle küçük çiftçilerin palmiye yağı tarlalarını etkileyen palmiye yağı üreticileri için başka bir gelir kaynağı olabilir.Ayompe ve diğerleri tarafından Afrikalı küçük çiftçiler üzerinde yapılan bir araştırmaya göre, küçük çiftçiler, maliyetli ve yorucu bir iş olan aracılara satmak yerine taze meyve kümelerini kendileri işleyip ham palm yağı satarlarsa daha fazla para kazanıyorlar47.Aynı zamanda, COVID-19 nedeniyle fabrika kapanışlarındaki artış, palm yağı bazlı uygulama ürünlerini de etkiledi.İlginç bir şekilde, çoğu hanenin mikrodalga fırına erişimi olduğundan ve bu çalışmada önerilen yöntemin uygulanabilir ve uygun maliyetli olduğu düşünüldüğünde, ÇUŞ üretimi küçük ölçekli palmiye yağı tarlalarına bir alternatif olarak düşünülebilir.Bu arada, şirketler daha büyük ölçekte, büyük TNC'ler üretmek için büyük reaktörlere yatırım yapabilirler.
Bu çalışma esas olarak çeşitli sürelerde dielektrik ortam olarak paslanmaz çeliğin kullanıldığı sentez sürecini kapsamaktadır.Mikrodalgalar ve nanokarbonların kullanıldığı çoğu genel çalışma, 30 dakika veya daha fazla kabul edilebilir bir sentez süresi önermektedir33,34.Erişilebilir ve uygulanabilir bir pratik fikri desteklemek için bu çalışma, ortalamanın altında sentez sürelerine sahip ÇUŞ'ların elde edilmesini amaçladı.Aynı zamanda çalışma, teorinin laboratuvar ölçeğinde kanıtlanması ve uygulanması nedeniyle teknolojiye hazırlık seviyesi 3'ün bir resmini çiziyor.Daha sonra ortaya çıkan ÇUŞ'lar fiziksel, kimyasal ve manyetik özelliklerine göre karakterize edildi.Daha sonra ortaya çıkan MNC'lerin adsorpsiyon kapasitesini göstermek için metilen mavisi kullanıldı.
Ham palm yağı Apas Balung Mill, Sawit Kinabalu Sdn.'den elde edildi.Bhd., Tawau ve sentez için bir karbon öncüsü olarak kullanılır.Bu durumda dielektrik ortam olarak 0,90 mm çapında paslanmaz çelik tel kullanıldı.Bu çalışmada katalizör olarak Sigma-Aldrich, ABD'den elde edilen ferrosen (%99 saflık) seçilmiştir.Adsorpsiyon deneyleri için ayrıca metilen mavisi (Bendosen, 100 g) kullanıldı.
Bu çalışmada ev tipi bir mikrodalga fırın (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) mikrodalga reaktörüne dönüştürülmüştür.Mikrodalga fırının üst kısmında gazın girişi ve çıkışı için bir termokupl için üç delik açıldı.Termokupl probları seramik tüplerle yalıtıldı ve kazaları önlemek için her deney için aynı koşullar altına yerleştirildi.Bu arada numuneleri ve trakeayı barındırmak için üç delikli kapaklı bir borosilikat cam reaktör kullanıldı.Bir mikrodalga reaktörünün şematik diyagramına Ek Şekil 1'de değinilebilir.
Karbon öncüsü olarak ham palmiye yağı ve katalizör olarak ferrosen kullanılarak manyetik nanokarbonlar sentezlendi.Ferrosen katalizörünün ağırlıkça yaklaşık %5'i bulamaç katalizör yöntemiyle hazırlandı.Ferrosen, 20 ml ham palm yağı ile 60 rpm'de 30 dakika karıştırıldı.Karışım daha sonra bir alümina potaya aktarıldı ve 30 cm uzunluğunda paslanmaz çelik tel sarılarak potanın içine dikey olarak yerleştirildi.Alümina potayı cam reaktöre yerleştirin ve kapalı bir cam kapakla mikrodalga fırının içine güvenli bir şekilde sabitleyin.Odadan istenmeyen havanın uzaklaştırılması için reaksiyonun başlamasından 5 dakika önce odaya nitrojen üflendi.Mikrodalga gücü 800 W'a çıkarıldı çünkü bu, iyi bir ark başlangıcını sürdürebilecek maksimum mikrodalga gücüdür.Dolayısıyla bu, sentetik reaksiyonlar için uygun koşulların yaratılmasına katkıda bulunabilir.Aynı zamanda bu, mikrodalga füzyon reaksiyonları için watt cinsinden yaygın olarak kullanılan bir güç aralığıdır48,49.Karışım reaksiyon sırasında 10, 15 veya 20 dakika süreyle ısıtıldı.Reaksiyonun tamamlanmasından sonra reaktör ve mikrodalga doğal olarak oda sıcaklığına kadar soğutuldu.Alümina potadaki son ürün, sarmal telleri olan siyah bir çökeltiydi.
Siyah çökelti toplandı ve birkaç kez dönüşümlü olarak etanol, izopropanol (%70) ve damıtılmış suyla yıkandı.Yıkandıktan ve temizlendikten sonra ürün, istenmeyen yabancı maddelerin buharlaştırılması için geleneksel bir fırında 80°C'de gece boyunca kurutulur.Ürün daha sonra karakterizasyon için toplandı.MNC10, MNC15 ve MNC20 etiketli numuneler, manyetik nanokarbonları 10 dakika, 15 dakika ve 20 dakika boyunca sentezlemek için kullanıldı.
MNC morfolojisini alan emisyon taramalı elektron mikroskobu veya FESEM (Zeiss Auriga modeli) ile 100 ila 150 kX büyütmede gözlemleyin.Aynı zamanda element bileşimi enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) ile analiz edildi.EMF analizi 2,8 mm çalışma mesafesinde ve 1 kV hızlanma voltajında gerçekleştirildi.Spesifik yüzey alanı ve MNC gözenek değerleri, 77 K'de N2'nin adsorpsiyon-desorpsiyon izotermini içeren Brunauer-Emmett-Teller (BET) yöntemiyle ölçülmüştür. Analiz, model bir yüzey alanı ölçer (MICROMERITIC ASAP 2020) kullanılarak gerçekleştirildi. .
Manyetik nanokarbonların kristalliği ve fazı, λ = 0,154 nm'de X-ışını toz kırınımı veya XRD (Burker D8 Advance) ile belirlendi.Difraktogramlar 2θ = 5 ile 85° arasında 2° dk-1 tarama hızında kaydedildi.Ayrıca MNC'lerin kimyasal yapısı Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılarak araştırıldı.Analiz, 4000 ila 400 cm-1 arasında değişen tarama hızlarına sahip bir Perkin Elmer FTIR-Spectrum 400 kullanılarak gerçekleştirildi.Manyetik nanokarbonların yapısal özelliklerinin incelenmesinde, 100X objektifli U-RAMAN spektroskopisinde neodimyum katkılı bir lazer (532 nm) kullanılarak Raman spektroskopisi gerçekleştirildi.
Çokuluslu şirketlerde demir oksidin manyetik doygunluğunu ölçmek için titreşimli bir manyetometre veya VSM (Lake Shore 7400 serisi) kullanıldı.Yaklaşık 8 kOe'luk bir manyetik alan kullanılmış ve 200 nokta elde edilmiştir.
Adsorpsiyon deneylerinde MNC'lerin adsorban olarak potansiyelini incelerken katyonik boya metilen mavisi (MB) kullanıldı.MNC'ler (20 mg), 5-20 mg/L50 aralığında standart konsantrasyonlara sahip 20 ml sulu metilen mavisi çözeltisine ilave edildi.Çözeltinin pH'ı çalışma boyunca nötr pH 7'ye ayarlandı.Çözelti, döner bir çalkalayıcıda (Lab Companion: SI-300R) 150 rpm'de ve 303.15 K'de mekanik olarak karıştırıldı.MNC'ler daha sonra bir mıknatıs kullanılarak ayrılır.Adsorpsiyon deneyinden önce ve sonra MB çözeltisinin konsantrasyonunu gözlemlemek için UV-görünür spektrofotometre (Varian Cary 50 UV-Vis Spektrofotometre) kullanın ve maksimum 664 nm dalga boyunda metilen mavisi standart eğrisine bakın.Deney üç kez tekrarlandı ve ortalama değer verildi.MG'nin çözeltiden çıkarılması, denge qe'de adsorbe edilen MC miktarı ve uzaklaştırma yüzdesi için genel denklem kullanılarak hesaplandı.
Adsorpsiyon izotermi üzerine deneyler ayrıca tüm MNC'ler için çeşitli konsantrasyonlarda (5-20 mg/l) MG çözeltilerinin ve 20 mg adsorbanın 293,15 K. mg sabit sıcaklıkta karıştırılmasıyla gerçekleştirildi.
Demir ve manyetik karbon son birkaç on yılda kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.Bu karbon bazlı manyetik malzemeler, mükemmel elektromanyetik özelliklerinden dolayı giderek daha fazla ilgi görmekte ve başta elektrikli aletler ve su arıtma olmak üzere çeşitli potansiyel teknolojik uygulamalara yol açmaktadır.Bu çalışmada ham palm yağındaki hidrokarbonların mikrodalga deşarjı kullanılarak parçalanmasıyla nanokarbonlar sentezlendi.Sentez, bir metal akım toplayıcı (bükülmüş SS) ve kısmen atıl (istenmeyen havanın nitrojenle temizlendiği) kullanılarak, öncü ve katalizörün sabit bir oranında (5:1) 10 ila 20 dakika arasında farklı zamanlarda gerçekleştirildi. deneyin başlangıcı).Ortaya çıkan karbonlu birikintiler, Ek Şekil 2a'da gösterildiği gibi siyah katı bir toz formundadır.Çöken karbon verimleri, 10 dakikalık, 15 dakikalık ve 20 dakikalık sentez sürelerinde sırasıyla yaklaşık %5,57, %8,21 ve %11,67 idi.Bu senaryo, daha uzun sentez sürelerinin daha yüksek verime51 katkıda bulunduğunu, yani büyük olasılıkla kısa reaksiyon süreleri ve düşük katalizör aktivitesinden dolayı düşük verimin ortaya çıktığını öne sürmektedir.
Bu arada, elde edilen nanokarbonlar için zamana karşı sentez sıcaklığı grafiğine Ek Şekil 2b'de değinilebilir.MNC10, MNC15 ve MNC20 için elde edilen en yüksek sıcaklıklar sırasıyla 190,9°C, 434,5°C ve 472°C idi.Her eğri için, metal arkı sırasında üretilen ısı nedeniyle reaktör içindeki sıcaklığın sürekli arttığını gösteren dik bir eğim görülebilir.Bu, MNC10, MNC15 ve MNC20 için sırasıyla 0–2 dakika, 0–5 dakika ve 0–8 dakikada görülebilir.Belli bir noktaya ulaştıktan sonra eğim en yüksek sıcaklığa kadar yükselmeye devam eder ve eğim orta hal alır.
MNC numunelerinin yüzey topografyasını gözlemlemek için alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FESEM) kullanıldı.Şekil 2'de gösterildiği gibi.Şekil 1'de gösterildiği gibi, manyetik nanokarbonlar farklı sentez zamanlarında biraz farklı bir morfolojik yapıya sahiptir.FESEM MNC10'un görüntüleri Şek.Şekil 1a,b, karbon kürelerinin oluşumunun, yüksek yüzey gerilimi nedeniyle dolaşmış ve bağlı mikro ve nanokürelerden oluştuğunu göstermektedir.Aynı zamanda van der Waals kuvvetlerinin varlığı karbon kürelerinin birikmesine yol açar52.Sentez süresinin artması, çatlama reaksiyonlarının daha uzun olması nedeniyle boyutların küçülmesine ve küre sayısının artmasına neden oldu.Şek.Şekil 1c, MNC15'in neredeyse mükemmel bir küresel şekle sahip olduğunu göstermektedir.Bununla birlikte, toplanmış küreler yine de mezogözenekler oluşturabilir ve bunlar daha sonra metilen mavisi adsorpsiyonu için iyi alanlar haline gelebilir.Şekil 1d'de 15.000 katlık yüksek bir büyütmede, ortalama 20.38 nm boyutunda daha fazla karbon küresinin toplandığı görülebilir.
Sentezlenen nanokarbonların 7000 ve 15000 kat büyütmede 10 dakika (a, b), 15 dakika (c, d) ve 20 dakika (e – g) sonrasında FESEM görüntüleri.
Şek.Şekil 1e–g MNC20, manyetik karbonun yüzeyinde küçük kürelere sahip gözeneklerin gelişimini tasvir etmekte ve manyetik aktif karbonun morfolojisini yeniden bir araya getirmektedir53.Farklı çap ve genişlikteki gözenekler manyetik karbonun yüzeyinde rastgele konumlandırılmıştır.Bu nedenle bu, MNC20'nin neden BET analizinde gösterildiği gibi yüzeyinde diğer sentetik zamanlara göre daha fazla gözenek oluştuğundan daha büyük bir yüzey alanı ve gözenek hacmi gösterdiğini açıklayabilir.15.000 kat yüksek büyütmeyle alınan mikrograflar, Şekil 1g'de gösterildiği gibi homojen olmayan parçacık boyutları ve düzensiz şekiller gösterdi.Büyüme süresi 20 dakikaya çıkarıldığında daha fazla toplanmış küre oluştu.
İlginç bir şekilde aynı bölgede bükülmüş karbon pulları da bulundu.Kürelerin çapı 5,18 ila 96,36 nm arasında değişiyordu.Bu oluşum, yüksek sıcaklık ve mikrodalgaların kolaylaştırdığı diferansiyel çekirdeklenmenin ortaya çıkmasından kaynaklanıyor olabilir.Hazırlanan MNC'lerin hesaplanan küre boyutu, MNC10 için ortalama 20,38 nm, MNC15 için 24,80 nm ve MNC20 için 31,04 nm idi.Kürelerin boyut dağılımı ek Şekil 2'de gösterilmektedir.3.
Ek Şekil 4, sırasıyla MNC10, MNC15 ve MNC20'nin EDS spektrumlarını ve temel bileşim özetlerini göstermektedir.Spektrumlara göre her nanokarbonun farklı miktarlarda C, O ve Fe içerdiği kaydedildi.Bunun nedeni ilave sentez süresi boyunca meydana gelen çeşitli oksidasyon ve çatlama reaksiyonlarıdır.Büyük miktarda C'nin karbon öncüsü olan ham palm yağından geldiğine inanılıyor.Bu arada, düşük O yüzdesi sentez sırasındaki oksidasyon sürecinden kaynaklanmaktadır.Aynı zamanda Fe, ferrosen ayrışmasından sonra nanokarbon yüzeyinde biriken demir okside atfedilir.Ek olarak Ek Şekil 5a-c, MNC10, MNC15 ve MNC20 öğelerinin eşlemesini göstermektedir.Temel haritalamaya dayanarak Fe'nin MNC yüzeyi üzerinde iyi bir şekilde dağıldığı gözlemlendi.
Azot adsorpsiyon-desorpsiyon analizi, adsorpsiyon mekanizması ve malzemenin gözenekli yapısı hakkında bilgi sağlar.MNC BET yüzeyinin N2 adsorpsiyon izotermleri ve grafikleri Şekil 2'de gösterilmektedir.2. FESEM görüntülerine dayanarak, adsorpsiyon davranışının topaklaşmaya bağlı olarak mikro gözenekli ve mezo gözenekli yapıların bir kombinasyonunu sergilemesi beklenmektedir.Bununla birlikte, Şekil 2'deki grafik, adsorbanın, IUPAC55'in tip IV izotermine ve H2 tipi histerezis döngüsüne benzediğini göstermektedir.Bu tür izoterm genellikle mezogözenekli malzemelerinkine benzer.Mezogözeneklerin adsorpsiyon davranışı genellikle adsorpsiyon-adsorpsiyon reaksiyonlarının yoğunlaşmış maddenin molekülleri ile etkileşimi ile belirlenir.S-şekilli veya S-şekilli adsorpsiyon izotermlerine genellikle tek katmanlı-çok katmanlı adsorpsiyon ve ardından gözenek yoğunlaşması (56) olarak bilinen, toplu sıvının doyma basıncının altındaki basınçlarda gazın gözeneklerde sıvı faza yoğunlaşması olgusu neden olur. Gözeneklerdeki kılcal yoğunlaşma, 0,50'nin üzerindeki bağıl basınçlarda (p/po) meydana gelir.Bu arada, karmaşık gözenek yapısı, gözenek tıkanmasına veya dar bir gözenek aralığındaki sızıntıya atfedilen H2 tipi histerezis sergiler.
BET testlerinden elde edilen yüzeyin fiziksel parametreleri Tablo 1'de gösterilmektedir. BET yüzey alanı ve toplam gözenek hacmi, artan sentez süresiyle birlikte önemli ölçüde arttı.MNC10, MNC15 ve MNC20'nin ortalama gözenek boyutları sırasıyla 7,2779 nm, 7,6275 nm ve 7,8223 nm'dir.IUPAC tavsiyelerine göre bu ara gözenekler, mezogözenekli malzemeler olarak sınıflandırılabilir.Mezogözenekli yapı, metilen mavisini MNC57 tarafından daha kolay geçirgen ve adsorbe edilebilir hale getirebilir.Maksimum Sentez Süresi (MNC20) en yüksek yüzey alanını gösterdi, bunu MNC15 ve MNC10 izledi.Daha yüksek BET yüzey alanı, daha fazla yüzey aktif madde alanı mevcut olduğundan adsorpsiyon performansını artırabilir.
Sentezlenen MNC'lerin X-ışını kırınım desenleri Şekil 3'te gösterilmektedir. Yüksek sıcaklıklarda ferrosen de çatlar ve demir oksit oluşturur.Şek.Şekil 3a, MNC10'un XRD modelini göstermektedir.ɣ-Fe2O3'e (JCPDS #39–1346) atanan 2θ, 43.0° ve 62.32°'de iki tepe noktası gösterir.Aynı zamanda Fe3O4'ün 2θ: 35,27°'de gergin bir zirvesi vardır.Öte yandan, Şekil 3b'deki MHC15 kırınım modeli, büyük olasılıkla sıcaklık ve sentez süresindeki artışla ilişkili olan yeni tepe noktaları göstermektedir.2θ: 26,202° tepe noktası daha az yoğun olmasına rağmen, kırınım modeli grafit JCPDS dosyası (JCPDS #75-1621) ile tutarlıdır ve bu da nanokarbon içinde grafit kristallerinin varlığını gösterir.Bu tepe MNC10'da mevcut değildir, bunun nedeni muhtemelen sentez sırasındaki düşük ark sıcaklığıdır.2θ'da üç zaman zirvesi vardır: Fe3O4'e atfedilen 30.082°, 35.502°, 57.422°.Aynı zamanda 2θ'da ɣ-Fe2O3'ün varlığını gösteren iki tepe noktası gösterir: 43.102° ve 62.632°.Şekil 3c'de gösterildiği gibi 20 dakika boyunca sentezlenen MNC için (MNC20), MNK15'te benzer bir kırınım modeli gözlemlenebilir.26.382°'deki grafiksel zirve MNC20'de de görülebilir.2θ'da gösterilen üç keskin tepe: 30.102°, 35.612°, 57.402° Fe3O4 içindir.Ayrıca 2θ: 42.972° ve 62.61'de ε-Fe2O3'ün varlığı gösterilmektedir.Ortaya çıkan çok uluslu şirketlerde demir oksit bileşiklerinin varlığı, gelecekte metilen mavisini adsorbe etme yeteneği üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabilir.
MNC ve CPO numunelerindeki kimyasal bağ özellikleri, Ek Şekil 6'daki FTIR yansıma spektrumlarından belirlendi. Başlangıçta, ham palm yağının altı önemli zirvesi, Ek Tablo 1'de açıklandığı gibi dört farklı kimyasal bileşeni temsil ediyordu. CPO'da tanımlanan temel zirveler 2913,81 cm-1, 2840 cm-1 ve 1463,34 cm-1 olup alkanların ve diğer alifatik CH2 veya CH3 gruplarının CH gerilme titreşimlerine karşılık gelir.Belirlenen zirve ormancıları 1740,85 cm-1 ve 1160,83 cm-1'dir.1740,85 cm-1'deki zirve, trigliserit fonksiyonel grubunun ester karbonili tarafından uzatılan bir C=O bağıdır.Bu arada 1160,83 cm-1'deki zirve genişletilmiş CO58,59 ester grubunun damgasıdır.Bu arada 813,54 cm-1'deki zirve alkan grubunun izidir.
Bu nedenle, sentez süresi arttıkça ham palm yağındaki bazı emilim zirveleri ortadan kalktı.MNC10'da 2913,81 cm-1 ve 2840 cm-1'deki pikler hala gözlemlenebilmektedir ancak MNC15 ve MNC20'de piklerin oksidasyon nedeniyle kaybolma eğiliminde olması ilginçtir.Bu arada, manyetik nanokarbonların FTIR analizi, MNC10-20'nin beş farklı fonksiyonel grubunu temsil eden yeni oluşturulmuş absorpsiyon tepe noktalarını ortaya çıkardı.Bu zirveler aynı zamanda Ek Tablo 1'de de listelenmiştir. 2325,91 cm-1'deki zirve, CH360 alifatik grubunun asimetrik CH uzamasıdır.1463,34-1443,47 cm-1'deki pik, palmiye yağı gibi alifatik grupların CH2 ve CH bükülmesini gösterir, ancak pik zamanla azalmaya başlar.813,54–875,35 cm–1'deki zirve aromatik CH-alkan grubunun bir izidir.
Bu arada 2101,74 cm-1 ve 1589,18 cm-1'deki pikler sırasıyla C=C alkin ve aromatik halkaları oluşturan CC 61 bağlarını temsil etmektedir.1695,15 cm-1'deki küçük bir tepe, karbonil grubundan serbest yağ asidinin C=O bağını gösterir.Sentez sırasında CPO karbonil ve ferrosenden elde edilir.539,04 ila 588,48 cm-1 aralığındaki yeni oluşan pikler ferrosenin Fe-O titreşim bağına aittir.Ek Şekil 4'te gösterilen tepe noktalarına dayanarak, sentez süresinin manyetik nanokarbonlarda birkaç tepe noktasını ve yeniden bağlanmayı azaltabileceği görülebilir.
514 nm dalga boyuna sahip bir lazer kullanılarak sentezin farklı zamanlarında elde edilen manyetik nanokarbonların Raman saçılımının spektroskopik analizi Şekil 4'te gösterilmektedir. MNC10, MNC15 ve MNC20'nin tüm spektrumları, genellikle düşük sp3 karbon ile ilişkili iki yoğun banttan oluşur. sp262 karbon türünün titreşim modlarında kusurlu nanografit kristalitlerde bulunur.1333-1354 cm-1 aralığında yer alan ilk pik, ideal grafit için uygun olmayan, yapısal bozukluk ve diğer safsızlıklara karşılık gelen D bandını temsil eder63,64.1537-1595 cm-1 civarındaki ikinci en önemli pik, düzlem içi bağ gerilmesinden veya kristal ve düzenli grafit formlarından kaynaklanır.Ancak tepe noktasının grafit G bandına göre yaklaşık 10 cm-1 kayması, MNC'lerin düşük tabaka istifleme düzenine ve kusurlu bir yapıya sahip olduğunu göstermektedir.D ve G bantlarının (ID/IG) göreceli yoğunlukları, kristalitlerin ve grafit örneklerinin saflığını değerlendirmek için kullanılır.Raman spektroskopik analizine göre tüm MNC'lerin ID/IG değerleri 0,98-0,99 aralığındaydı ve bu da Sp3 hibridizasyonundan kaynaklanan yapısal kusurları gösteriyordu.Bu durum, JCPDS dosyasındaki grafit zirvesine atanan, Şekil 4'te gösterildiği gibi, MNK15 için 26,20° ve MNK20 için 26,28° olan XPA spektrumlarında daha az yoğun 2θ tepe noktalarının varlığını açıklayabilir.Bu çalışmada elde edilen ID/IG MNC oranları diğer manyetik nanokarbonların aralığındadır; örneğin hidrotermal yöntem için 0,85–1,03 ve pirolitik yöntem için 0,78–0,9665,66.Dolayısıyla bu oran, mevcut sentetik yöntemin yaygın olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Çokuluslu şirketlerin manyetik özellikleri titreşimli bir manyetometre kullanılarak analiz edildi.Ortaya çıkan histerezis Şekil 5'te gösterilmektedir.Kural olarak, ÇUŞ'lar manyetizmalarını sentez sırasında ferrosenden alırlar.Bu ek manyetik özellikler gelecekte nanokarbonların adsorpsiyon kapasitesini artırabilir.Şekil 5'te gösterildiği gibi numuneler süperparamanyetik malzemeler olarak tanımlanabilir.Wahajuddin & Arora67'ye göre süperparamanyetik durum, harici bir manyetik alan uygulandığında numunenin doyma mıknatıslanmasına (MS) mıknatıslanmasıdır.Daha sonra numunelerde artık manyetik etkileşimler görülmez67.Sentez süresi arttıkça doygunluk mıknatıslanmasının artması dikkat çekicidir.İlginç bir şekilde, MNC15 en yüksek manyetik doyuma sahiptir çünkü güçlü manyetik oluşum (mıknatıslanma), harici bir mıknatısın varlığında optimal sentez süresinden kaynaklanabilir.Bunun nedeni, ɣ-Fe2O gibi diğer demir oksitlerle karşılaştırıldığında daha iyi manyetik özelliklere sahip olan Fe3O4'ün varlığı olabilir.MNC'lerin birim kütlesi başına doyma adsorpsiyon momentinin sırası MNC15>MNC10>MNC20'dir.Elde edilen manyetik parametreler tabloda verilmiştir.2.
Manyetik ayırmada geleneksel mıknatıslar kullanıldığında minimum manyetik doygunluk değeri yaklaşık 16,3 emu g-1'dir.ÇUŞ'ların su ortamındaki boyalar gibi kirletici maddeleri uzaklaştırma yeteneği ve ÇUŞ'ların uzaklaştırılma kolaylığı, elde edilen nanokarbonlar için ek faktörler haline gelmiştir.Çalışmalar LSM'nin manyetik doygunluğunun yüksek kabul edildiğini göstermiştir.Böylece tüm numuneler manyetik ayırma işlemi için fazlasıyla yeterli olan manyetik doyum değerlerine ulaştı.
Son zamanlarda metal şeritler veya teller, mikrodalga füzyon proseslerinde katalizör veya dielektrik olarak dikkat çekmektedir.Metallerin mikrodalga reaksiyonları, reaktör içinde yüksek sıcaklıklara veya reaksiyonlara neden olur.Bu çalışma, ucun ve şartlandırılmış (sarmal) paslanmaz çelik telin, mikrodalga deşarjını ve metal ısıtmayı kolaylaştırdığını iddia etmektedir.Paslanmaz çeliğin uç kısmında belirgin bir pürüzlülük vardır, bu da yüksek yüzey yük yoğunluğu ve dış elektrik alanı değerlerine yol açar.Yük yeterli kinetik enerjiye ulaştığında, yüklü parçacıklar paslanmaz çelikten dışarı fırlayacak ve ortamın iyonlaşmasına neden olarak bir deşarj veya kıvılcım oluşturacaktır68.Metal deşarjı, yüksek sıcaklıktaki sıcak noktaların eşlik ettiği çözelti çatlama reaksiyonlarına önemli bir katkı sağlar.Ek Şekil 2b'deki sıcaklık haritasına göre, sıcaklık hızla yükseliyor ve bu da güçlü deşarj olgusuna ek olarak yüksek sıcaklıktaki sıcak noktaların varlığını gösteriyor.
Bu durumda zayıf bağlı elektronlar yüzeyde ve uçta hareket edip konsantre olabildiğinden termal bir etki gözlemlenir69.Paslanmaz çelik sarıldığında çözeltideki metalin geniş yüzey alanı, malzemenin yüzeyinde girdap akımlarının oluşmasına yardımcı olur ve ısıtma etkisini korur.Bu durum, CPO ve ferrosen ve ferrosenin uzun karbon zincirlerinin parçalanmasına etkili bir şekilde yardımcı olur.Ek Şekil 2b'de gösterildiği gibi, sabit bir sıcaklık oranı, çözeltide düzgün bir ısıtma etkisinin gözlemlendiğini gösterir.
MNC'lerin oluşumu için önerilen bir mekanizma Ek Şekil 7'de gösterilmektedir. CPO ve ferrosenin uzun karbon zincirleri yüksek sıcaklıkta çatlamaya başlar.Yağ, FESEM MNC1070 görüntüsünde kürecikler olarak bilinen karbon öncülleri haline gelen bölünmüş hidrokarbonlar oluşturmak üzere parçalanıyor.Ortamın enerjisi ve atmosfer koşullarındaki basınç 71 nedeniyle.Aynı zamanda ferrosen de çatlayarak Fe üzerinde biriken karbon atomlarından bir katalizör oluşturur.Daha sonra hızlı çekirdeklenme meydana gelir ve karbon çekirdeği, çekirdeğin üstünde amorf ve grafitli bir karbon tabakası oluşturacak şekilde oksitlenir.Zaman arttıkça kürenin boyutu daha kesin ve tekdüze hale gelir.Aynı zamanda mevcut van der Waals kuvvetleri de kürelerin yığılmasına yol açmaktadır52.Fe iyonlarının Fe3O4 ve ɣ-Fe2O3'e indirgenmesi sırasında (X-ışını faz analizine göre), nanokarbonların yüzeyinde çeşitli tiplerde demir oksitler oluşur ve bu da manyetik nanokarbonların oluşumuna yol açar.EDS haritalaması, Fe atomlarının, Ek Şekil 5a-c'de gösterildiği gibi MNC yüzeyi üzerinde güçlü bir şekilde dağıldığını gösterdi.
Aradaki fark, 20 dakikalık sentez süresinde karbon birikmesinin meydana gelmesidir.Çok uluslu şirketlerin yüzeyinde daha büyük gözenekler oluşturur, bu da Şekil 1e-g'deki FESEM görüntülerinde gösterildiği gibi çok uluslu şirketlerin aktif karbon olarak değerlendirilebileceğini düşündürür.Gözenek boyutlarındaki bu farklılık ferrosenden gelen demir oksidin katkısıyla ilişkili olabilir.Aynı zamanda ulaşılan yüksek sıcaklık nedeniyle pullarda deformasyonlar meydana gelmektedir.Manyetik nanokarbonlar farklı sentez zamanlarında farklı morfolojiler sergilerler.Nanokarbonların daha kısa sentez süreleri ile küresel şekiller oluşturma olasılığı daha yüksektir.Aynı zamanda sentez süresindeki fark sadece 5 dakika içinde olmasına rağmen gözenekler ve pullanmalar elde edilebilir.
Manyetik nanokarbonlar kirleticileri su ortamından uzaklaştırabilir.Kullanımdan sonra kolayca uzaklaştırılabilme yetenekleri, bu çalışmada elde edilen nanokarbonların adsorban olarak kullanılması için ek bir faktördür.Manyetik nanokarbonların adsorpsiyon özelliklerini incelerken, MNC'lerin herhangi bir pH ayarlaması yapmadan 30°C'de metilen mavisi (MB) çözeltilerinin rengini giderebilme yeteneğini araştırdık.Çeşitli çalışmalar, karbon emicilerin 25-40 °C sıcaklık aralığındaki performansının MC gideriminin belirlenmesinde önemli bir rol oynamadığı sonucuna varmıştır.Her ne kadar aşırı pH değerleri önemli bir rol oynasa da yüzeydeki fonksiyonel gruplar üzerinde yükler oluşabilir, bu da adsorbat-adsorban etkileşiminin bozulmasına neden olur ve adsorpsiyonu etkiler.Bu nedenle bu çalışmada yukarıdaki koşullar, bu durumlar ve tipik atık su arıtma ihtiyacı dikkate alınarak seçilmiştir.
Bu çalışmada, sabit bir temas süresinde60 çeşitli standart başlangıç konsantrasyonlarına (5-20 ppm) sahip 20 ml sulu metilen mavisi çözeltisine 20 mg MNC eklenerek bir toplu adsorpsiyon deneyi gerçekleştirildi60.Ek Şekil 8, MNC10, MNC15 ve MNC20 ile işlemden önce ve sonra çeşitli konsantrasyonlarda (5-20 ppm) metilen mavisi çözeltilerinin durumunu gösterir.Çeşitli MNC'leri kullanırken MB çözümlerinin renk düzeyi azaldı.İlginç bir şekilde, MNC20'nin 5 ppm konsantrasyonda MB çözeltilerinin rengini kolaylıkla bozduğu bulunmuştur.Bu arada MNC20, diğer MNC'lere kıyasla MB çözümünün renk düzeyini de düşürdü.MNC10-20'nin UV görünür spektrumu Ek Şekil 9'da gösterilmektedir. Bu arada, uzaklaştırma oranı ve adsorpsiyon bilgileri sırasıyla Şekil 9.6 ve tablo 3'te gösterilmektedir.
Güçlü metilen mavisi zirveleri 664 nm ve 600 nm'de bulunabilir.Kural olarak, MG çözeltisinin başlangıç konsantrasyonunun azalmasıyla zirvenin yoğunluğu giderek azalır.Ek Şekil 9a'da, MNC10 ile muameleden sonra çeşitli konsantrasyonlardaki MB çözeltilerinin UV-görünür spektrumları gösterilmektedir; bu, piklerin yoğunluğunu yalnızca çok az değiştirmiştir.Öte yandan, MB çözeltilerinin absorpsiyon zirveleri, sırasıyla Ek Şekil 9b ve c'de gösterildiği gibi, MNC15 ve MNC20 ile muameleden sonra önemli ölçüde azaldı.MG çözeltisinin konsantrasyonu azaldıkça bu değişiklikler açıkça görülmektedir.Bununla birlikte, üç manyetik karbonun tümü tarafından elde edilen spektral değişiklikler metilen mavisi boyasını çıkarmak için yeterliydi.
Tablo 3'e göre, adsorbe edilen MC miktarına ve adsorbe edilen MC yüzdesine ilişkin sonuçlar Şekil 3'te gösterilmektedir. 6. Tüm MNC'ler için daha yüksek başlangıç konsantrasyonlarının kullanılmasıyla MG'nin adsorpsiyonu arttı.Bu arada, adsorpsiyon yüzdesi veya MB uzaklaştırma oranı (MBR), ilk konsantrasyon arttığında ters bir eğilim gösterdi.Daha düşük başlangıç MC konsantrasyonlarında, adsorban yüzeyinde boş aktif bölgeler kaldı.Boya konsantrasyonu arttıkça, boya moleküllerinin adsorpsiyonu için mevcut olan boş aktif bölgelerin sayısı azalacaktır.Diğerleri, bu koşullar altında biyosorpsiyonun aktif bölgelerinin doygunluğunun sağlanacağı sonucuna varmışlardır72.
Ne yazık ki MNC10 için MBR, 10 ppm MB çözeltisinden sonra arttı ve azaldı.Aynı zamanda MG'nin yalnızca çok küçük bir kısmı adsorbe edilir.Bu, MNC10 adsorpsiyonu için optimum konsantrasyonun 10 ppm olduğunu gösterir.Bu çalışmada incelenen tüm MNC'ler için adsorpsiyon kapasitelerinin sırası şu şekilde olmuştur: MNC20 > MNC15 > MNC10, ortalama değerler 10,36 mg/g, 6,85 mg/g ve 0,71 mg/g olup, MG oranlarının ortalama uzaklaştırılması sırasıyla %87, %79, %62,26 ve %5,75 oldu.Böylece MNC20, adsorpsiyon kapasitesi ve UV-görünür spektrum dikkate alınarak sentezlenen manyetik nanokarbonlar arasında en iyi adsorpsiyon özelliklerini göstermiştir.Adsorpsiyon kapasitesi MWCNT manyetik kompozit (11,86 mg/g) ve halloysit nanotüp-manyetik Fe3O4 nanopartikülleri (18,44 mg/g) gibi diğer manyetik nanokarbonlarla karşılaştırıldığında daha düşük olmasına rağmen, bu çalışma ek bir uyarıcı kullanımını gerektirmemektedir.Kimyasallar katalizör görevi görür.temiz ve uygulanabilir sentetik yöntemlerin sağlanması73,74.
MNC'lerin SBET değerlerinin gösterdiği gibi, spesifik yüzeyin yüksek olması, MB çözeltisinin adsorpsiyonu için daha aktif alanlar sağlar.Bu, sentetik nanokarbonların temel özelliklerinden biri haline geliyor.Aynı zamanda, çokuluslu şirketlerin küçük boyutları nedeniyle, sentez süresi kısa ve kabul edilebilir olup, bu da umut verici adsorbanların temel niteliklerine karşılık gelmektedir75.Geleneksel doğal adsorbanlarla karşılaştırıldığında, sentezlenen MNC'ler manyetik olarak doyurulur ve harici bir manyetik alanın76 etkisi altında çözeltiden kolayca çıkarılabilir.Böylece tüm tedavi süreci için gereken süre azalır.
Adsorpsiyon izotermleri, adsorpsiyon sürecini anlamak ve dengeye ulaşıldığında sıvı ve katı fazlar arasındaki adsorbat bölümlerinin nasıl olduğunu göstermek için gereklidir.Langmuir ve Freundlich denklemleri, Şekil 7'de gösterildiği gibi adsorpsiyon mekanizmasını açıklayan standart izoterm denklemleri olarak kullanılır. Langmuir modeli, adsorbanın dış yüzeyinde tek bir adsorbat tabakasının oluşumunu iyi bir şekilde gösterir.İzotermler en iyi şekilde homojen adsorpsiyon yüzeyleri olarak tanımlanır.Aynı zamanda Freundlich izotermi, birkaç adsorban bölgesinin katılımını ve adsorbatın homojen olmayan bir yüzeye bastırılmasındaki adsorpsiyon enerjisini en iyi şekilde belirtir.
MNC10, MNC15 ve MNC20 için Langmuir izotermi (a–c) ve Freundlich izotermi (d–f) için model izotermi.
Düşük çözünen madde konsantrasyonlarında adsorpsiyon izotermleri genellikle doğrusaldır77.Langmuir izoterm modelinin doğrusal gösterimi bir denklemle ifade edilebilir.1 Adsorpsiyon parametrelerini belirleyin.
KL (1/mg), MB'nin MNC'ye bağlanma afinitesini temsil eden bir Langmuir sabitidir.Bu arada, qmax maksimum adsorpsiyon kapasitesidir (mg/g), qe adsorbe edilen MC konsantrasyonudur (mg/g) ve Ce, MC çözeltisinin denge konsantrasyonudur.Freundlich izoterm modelinin doğrusal ifadesi şu şekilde açıklanabilir:
Gönderim zamanı: Şubat-16-2023