کجيءَ جي تيل کي سائي اڳڪٿي طور استعمال ڪندي، مقناطيسي نانو ڪاربن جي آرڪ ٺهڪندڙ گندي پاڻي جي علاج لاءِ مائڪرو ويڪرو اوون استعمال ڪندي.

Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).اضافي طور تي، جاري مدد کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ ڏيکاريون ٿا.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
مائڪرو ويڪرو تابڪاري ذريعي خارج ٿيندڙ دھاتن جو وجود تڪراري آهي ڇاڪاڻ ته ڌاتو آسانيءَ سان جلجي ٿو.پر دلچسپ ڳالهه اها آهي ته محققن اهو معلوم ڪيو ته آرڪ ڊسچارج فينومينن انوولز کي ورهائڻ سان نانو ميٽيريلز جي ٺهڻ لاءِ هڪ شاندار رستو پيش ڪري ٿو.اهو مطالعو هڪ قدم اڃا تائين سستي مصنوعي طريقي سان ترقي ڪري رهيو آهي جيڪو مائيڪرو ويو حرارتي ۽ برقي آرڪ کي گڏ ڪري ٿو خام پام آئل کي مقناطيسي نانو ڪاربن (MNC) ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ، جيڪو پام آئل جي پيداوار لاءِ هڪ نئون متبادل سمجهي سگهجي ٿو.ان ۾ جزوي طور تي غير فعال حالتن ۾ مستقل طور تي زخم ٿيل اسٽينلیس سٹیل جي تار (ڊائيليڪٽرڪ وچولي) ۽ فيروزين (ڪيٽيلسٽ) سان وچولي جي جوڙجڪ شامل آهي.اهو طريقو ڪاميابيءَ سان 190.9 کان 472.0 ° سي تائين گرمي پد جي حد تائين مختلف تجزين جي وقتن (10-20 منٽ) سان گڏ ڪيو ويو آهي.تازو تيار ڪيل MNCs 20.38-31.04 nm جي سراسري سائيز سان گولا ڏيکاريا، هڪ mesoporous ڍانچي (SBET: 14.83–151.95 m2/g) ۽ مقرر ڪاربن جو وڏو مواد (52.79–71.24 wt.%)، گڏوگڏ ڊي ۽ G. بينڊ (ID/g) 0.98-0.99.FTIR اسپيڪٽرم (522.29-588.48 cm-1) ۾ نئين چوٽي جو ٺهڻ، فيروزين ۾ FeO مرکبات جي موجودگي جي حق ۾ گواهي ڏئي ٿو.Magnetometers ڏيکارين ٿا اعلي magnetization saturation (22.32-26.84 emu/g) ferromagnetic مواد ۾.گندي پاڻي جي علاج ۾ MNCs جو استعمال 5 کان 20 ppm تائين مختلف ڪنسنٽريشن تي ميٿيلين بليو (MB) جذب ٽيسٽ استعمال ڪندي انهن جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت جو جائزو وٺڻ سان ظاهر ڪيو ويو آهي.MNCs حاصل ڪيل سنٿيسس جي وقت (20 منٽ) ٻين جي مقابلي ۾ سڀ کان وڌيڪ جذب ڪرڻ جي ڪارڪردگي ڏيکاري ٿي (10.36 mg/g)، ۽ MB ڊائي ختم ڪرڻ جي شرح 87.79٪ هئي.تنهن ڪري، Langmuir قدرون Freundlich قدرن جي مقابلي ۾ پراميد نه آهن، جن ۾ R2 لڳ ڀڳ 0.80، 0.98 ۽ 0.99 MNCs لاءِ ترتيب ڏنل 10 منٽ (MNC10)، 15 منٽ (MNC15) ۽ 20 منٽ (MNC20) تي ترتيب ڏنل آهن.نتيجي طور، جذب ڪرڻ وارو نظام هڪ مختلف حالت ۾ آهي.تنهن ڪري، مائڪرو ويڪرو آرسنگ سي پي او کي MNC ۾ تبديل ڪرڻ لاء هڪ شاندار طريقو پيش ڪري ٿو، جيڪو نقصانڪار رنگن کي ختم ڪري سگهي ٿو.
مائڪرو ويڪرو تابڪاري مواد جي اندرين حصن کي برقي مقناطيسي شعبن جي ماليڪيولر رابطي ذريعي گرم ڪري سگهي ٿي.هي مائڪرو ويڪرو جواب ان ۾ منفرد آهي ته اهو تيز ۽ يونيفارم تھرمل ردعمل کي فروغ ڏئي ٿو.اهڙيء طرح، گرميء جي عمل کي تيز ڪرڻ ۽ ڪيميائي ردعمل کي وڌائڻ ممڪن آهي2.ساڳئي وقت، ردعمل جي مختصر وقت جي ڪري، مائڪرو ويڪرو ردعمل آخرڪار اعلي پاڪائي ۽ اعلي پيداوار 3,4 جي پيداوار پيدا ڪري سگهي ٿي.ان جي حيرت انگيز خاصيتن جي ڪري، مائيڪرو ويو تابڪاري دلچسپ مائيڪرو ويو جي جوڙجڪ کي آسان بڻائي ٿو جيڪي ڪيترن ئي مطالعي ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، جن ۾ ڪيميائي رد عمل ۽ نانو مواد جي جوڙجڪ 5,6 شامل آهن.گرميءَ جي عمل دوران، وچولي اندر قبول ڪندڙ جي ڊائلٽرڪ پراپرٽيز فيصلو ڪندڙ ڪردار ادا ڪن ٿيون، ڇاڪاڻ ته اهو وچولي ۾ هڪ گرم جاءِ پيدا ڪري ٿو، جيڪو مختلف مورفولوجيز ۽ ملڪيتن سان نانو ڪاربن جي ٺهڻ جو سبب بڻجي ٿو.Omoriyekomwan et al پاران هڪ مطالعو.چالو ڪاربن ۽ نائٽروجن8 استعمال ڪندي کجيءَ جي داڻي مان کوليل ڪاربان نانوفائبرز جي پيداوار.ان کان علاوه، فو ۽ حميد هڪ 350 W9 مائڪرو ويڪرو اوون ۾ آئل پام فائبر چالو ڪاربن جي پيداوار لاءِ ڪيٽيليسٽ جي استعمال جو اندازو لڳايو.تنهن ڪري، هڪ ئي طريقو استعمال ڪري سگهجي ٿو خام پام آئل کي MNCs ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ مناسب اسڪينجر متعارف ڪرائڻ سان.
مائڪرو ويڪرو تابڪاري ۽ ڌاتن جي وچ ۾ هڪ دلچسپ واقعو ڏٺو ويو آهي جنهن ۾ تيز ڪنارن، نقطن يا ذيلي مائڪرو اسڪوپي بي قاعدگيون آهن10.انهن ٻن شين جي موجودگي هڪ برقي آرڪ يا اسپارڪ (عام طور تي آرڪ ڊسچارج طور حوالو ڏنو ويو آهي) 11,12 کان متاثر ٿيندي.آرڪ وڌيڪ مقامي گرم هنڌن جي ٺهڻ کي فروغ ڏيندو ۽ رد عمل کي متاثر ڪندو، ان ڪري ماحول جي ڪيميائي ساخت کي بهتر بڻائيندو13.هن خاص ۽ دلچسپ رجحان مختلف مطالعي کي راغب ڪيو آهي جهڙوڪ آلودگي کي ختم ڪرڻ 14,15، بايوماس ٽار ڪريڪنگ 16، مائڪرو ويڪرو اسسٽنٽ پائروليسس 17,18 ۽ مادي سنٿيسس19,20,21.
تازو، نانو ڪاربن جهڙوڪ ڪاربن نانوٽوبس، ڪاربن نانوسفيئر، ۽ تبديل ٿيل گھٽ گرافين آڪسائيڊ انهن جي خاصيتن جي ڪري ڌيان ڇڪايو آهي.اهي نانو ڪاربن توانائي جي پيداوار کان وٺي پاڻي صاف ڪرڻ يا صاف ڪرڻ 23 تائين ايپليڪيشنن لاءِ وڏي صلاحيت رکن ٿا.ان کان سواء، بهترين ڪاربن جا خاصيتون گهربل آهن، پر ساڳئي وقت، سٺي مقناطيسي ملڪيت گهربل آهن.هي ملٽي فنڪشنل ايپليڪيشنن لاءِ تمام ڪارائتو آهي جنهن ۾ گندي پاڻي جي علاج ۾ ڌاتو جي آئن ۽ رنگن جي اعلي جذبي، بايو فيولز ۾ مقناطيسي موڊيفائر ۽ ايستائين جو اعليٰ ڪارڪردگيءَ وارا مائڪرو ويو جاذب 24,25,26,27,28.ساڳئي وقت، انهن ڪاربن جو هڪ ٻيو فائدو آهي، جنهن ۾ نموني جي فعال سائيٽ جي مٿاڇري واري علائقي ۾ اضافو شامل آهي.
تازن سالن ۾، مقناطيسي نانو ڪاربن مواد ۾ تحقيق عروج تي آهي.عام طور تي، اهي مقناطيسي نانو ڪاربن ملٽي فنڪشنل مواد آهن جن ۾ نانوائز ٿيل مقناطيسي مواد شامل آهن جيڪي خارجي ڪيٽالسٽ کي رد عمل ڪرڻ جو سبب بڻائين ٿا، جهڙوڪ خارجي برقياتي يا متبادل مقناطيسي فيلڊ 29.انهن جي مقناطيسي خاصيتن جي ڪري، مقناطيسي نانو ڪاربن کي متحرڪ اجزاء جي وسيع رينج سان گڏ ڪري سگهجي ٿو ۽ متحرڪ 30 لاء پيچيده جوڙجڪ.ان کان علاوه، مقناطيسي نانو ڪاربن (MNCs) آبي حل مان آلودگي جذب ڪرڻ ۾ شاندار ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو.ان کان علاوه، اعلي مخصوص سطح جي ايراضي ۽ MNCs ۾ ٺهيل سوراخ جذب ڪرڻ جي صلاحيت وڌائي سگھي ٿي31.مقناطيسي جدا ڪندڙ MNCs کي انتهائي رد عمل واري حلن کان الڳ ڪري سگھن ٿا، انهن کي هڪ قابل عمل ۽ انتظام ڪندڙ sorbent32 ۾ تبديل ڪري سگھن ٿا.
ڪيترن ئي محققن اهو ثابت ڪيو آهي ته خام پام آئل 33,34 استعمال ڪندي اعليٰ معيار جا نانو ڪاربن پيدا ڪري سگهجن ٿا.پام آئل، سائنسي طور تي ايليس گنينس جي نالي سان مشهور آهي، هڪ اهم خوردني تيل سمجهيو وڃي ٿو جنهن جي پيداوار 202135 ۾ لڳ ڀڳ 76.55 ملين ٽن آهي. خام پام آئل يا سي پي او غير محفوظ ٿيل فيٽي ايسڊس (EFAs) ۽ سنتر ٿيل فيٽي ايسڊز جي متوازن تناسب تي مشتمل آهي. (سنگاپور مانيٽري اٿارٽي).سي پي او ۾ اڪثر هائيڊرو ڪاربن ٽرائگليسرائڊس آهن، هڪ گليسرائڊ ٽن ٽرائگليسرائيڊ ايڪٽيٽ جزن ۽ هڪ گليسرول جزو 36 تي مشتمل آهي.اهي هائيڊرو ڪاربن انهن جي وڏي ڪاربن جي مواد جي ڪري عام ٿي سگهن ٿا، انهن کي نانو ڪاربن جي پيداوار لاء امڪاني سبز اڳوڻو بڻائڻ 37.ادب جي مطابق، CNT37,38,39,40، ڪاربان نانو اسپير 33,41 ۽ گرافيني 34,42,43 عام طور تي خام پام آئل يا خوردني تيل استعمال ڪندي ٺھيل آھن.هنن نانو ڪاربن ۾ وڏي صلاحيت آهي ايپليڪيشنن ۾ پاور جنريشن کان وٺي پاڻي صاف ڪرڻ يا نيڪال ڪرڻ تائين.
حرارتي جوڙجڪ جهڙوڪ CVD38 يا pyrolysis33 پام آئل جي خراب ٿيڻ لاءِ هڪ سازگار طريقو بڻجي چڪو آهي.بدقسمتي سان، پروسيس ۾ اعلي درجه حرارت پيداوار جي قيمت وڌائي ٿي.ترجيحي مواد جي پيداوار 44 ڊگھي، مشڪل طريقيڪار ۽ صفائي جي طريقن جي ضرورت آھي.تنهن هوندي به، جسماني علحدگيءَ ۽ ٽوڙڻ جي ضرورت ناقابل ترديد آهي ڇاڪاڻ ته خام پام آئل جي اعليٰ گرمي پد تي سٺي استحڪام جي ڪري 45.تنهن ڪري، اڃا به وڌيڪ گرمي پد جي ضرورت هوندي آهي ته خام پام آئل کي ڪاربونيسيس مواد ۾ تبديل ڪرڻ لاء.مقناطيسي نانو ڪاربن 46 جي ٺهڻ لاءِ مائع آرڪ کي بهترين امڪاني ۽ نئون طريقو سمجهي سگهجي ٿو.اهو طريقو انتهائي اتساهه واري رياستن ۾ اڳوڻن ۽ حلن لاءِ سڌي توانائي فراهم ڪري ٿو.هڪ آرڪ ڊسچارج سبب ٿي سگهي ٿو ڪاربن بانڊ کي خام پام آئل ۾ ٽوڙڻ لاءِ.بهرحال، استعمال ٿيل اليڪٽرروڊ اسپيسنگ کي شايد سخت ضرورتن کي پورو ڪرڻ جي ضرورت هجي، جيڪا صنعتي پيماني کي محدود ڪندي، تنهنڪري هڪ موثر طريقو اڃا تائين ترقي ڪرڻ جي ضرورت آهي.
اسان جي ڄاڻ جي چڱيءَ طرح، نانو ڪاربن کي ٺهڪائڻ جي طريقي جي طور تي مائڪرو ويز استعمال ڪندي آرڪ ڊسچارج تي تحقيق محدود آهي.ساڳئي وقت، خام پام آئل جو استعمال اڳوڻو طور تي مڪمل طور تي دريافت نه ڪيو ويو آهي.تنهن ڪري، هن مطالعي جو مقصد هڪ برقي آرڪ استعمال ڪندي خام پام جي تيل جي اڳڪٿين مان مقناطيسي نانو ڪاربن پيدا ڪرڻ جي امڪان کي ڳولڻ جو مقصد آهي.پام آئل جي گهڻائي کي نئين شين ۽ ايپليڪيشنن ۾ ظاهر ٿيڻ گهرجي.پام آئل ريفائننگ لاءِ هي نئون طريقو معاشي شعبي کي هٿي وٺرائڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو ۽ پام آئل پيدا ڪندڙن لاءِ آمدني جو هڪ ٻيو ذريعو بڻجي سگهي ٿو، خاص ڪري ننڍن هارين جي پام آئل پوکيشن کي متاثر ڪيو.Ayompe et al. جي آفريقي ننڍين مالڪن جي هڪ مطالعي مطابق، ننڍا هولڊر صرف ان صورت ۾ وڌيڪ پئسا ڪمائيندا آهن جڏهن اهي تازو ميوو ڪلستر پاڻ پروسيس ڪن ۽ وچين کي وڪڻڻ جي بدران خام پام آئل وڪرو ڪن، جيڪو هڪ قيمتي ۽ مشڪل ڪم آهي47.ساڳئي وقت، COVID-19 جي ڪري ڪارخانن جي بندش ۾ اضافو پام آئل تي ٻڌل ايپليڪيشن مصنوعات کي متاثر ڪيو آهي.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، اڪثر گهرن تائين مائڪرو ويڪرو اوون تائين رسائي آهي ۽ هن مطالعي ۾ تجويز ڪيل طريقي کي ممڪن ۽ سستي سمجهي سگهجي ٿو، MNC جي پيداوار کي ننڍي پيماني تي پام آئل پوکيشن جي متبادل طور سمجهي سگهجي ٿو.ان کان علاوه، وڏي پيماني تي، ڪمپنيون وڏيون ري ايڪٽرن ۾ سيڙپڪاري ڪري سگھن ٿيون وڏيون TNCs پيدا ڪرڻ لاء.
هي مطالعو بنيادي طور تي اسٽينلیس سٹیل استعمال ڪندي ترکیب جي عمل کي پکڙيل آهي جيئن مختلف دورن لاءِ ڊائلٽرڪ وچولي.مائيڪرو ويز ۽ نانو ڪاربن استعمال ڪندي اڪثر عام اڀياس 30 منٽ يا وڌيڪ 33,34 جي قابل قبول سنٿيسس جو وقت پيش ڪن ٿا.هڪ قابل رسائي ۽ قابل عمل عملي خيال کي هٿي ڏيڻ لاءِ، هن مطالعي جو مقصد آهي MNCs کي حاصل ڪرڻ لاءِ اوسط سان ٺهڪندڙ وقتن سان.ساڳئي وقت، مطالعي ٽيڪنالاجي تيارگي جي سطح 3 جي تصوير کي رنگ ڏئي ٿو جيئن نظريو ثابت ڪيو ويو آهي ۽ ليبارٽري پيماني تي لاڳو ڪيو ويو آهي.بعد ۾، نتيجي ۾ MNCs انهن جي جسماني، ڪيميائي، ۽ مقناطيسي خاصيتن سان منسوب ڪيا ويا.ميٿيلين نيرو وري استعمال ڪيو ويو نتيجي ۾ MNCs جي جذب جي صلاحيت کي ظاهر ڪرڻ لاء.
Apas Balung Mill، Sawit Kinabalu Sdn کان خام پام آئل حاصل ڪيو ويو.Bhd.، Tawau، ۽ استعمال ڪيو ويندو آهي ڪاربان اڳڪٿي جي طور تي ترکیب لاءِ.هن معاملي ۾، 0.90 ملي ميٽر جي قطر سان هڪ stainless نديم تار هڪ dielectric وچولي طور استعمال ڪيو ويو.Ferrocene (99٪ پاڪائي)، Sigma-Aldrich، USA مان حاصل ڪيو ويو، ھن ڪم ۾ ھڪڙي ڪيٽيلسٽ طور چونڊيو ويو.ميٿيلين نيرو (Bendosen، 100 g) وڌيڪ استعمال ڪيو ويو جذبي تجربن لاءِ.
هن مطالعي ۾، هڪ گهريلو مائڪرو ويڪرو اوون (Panasonic: SAM-MG23K3513GK) هڪ مائڪرو ويڪرو ريڪٽر ۾ تبديل ڪيو ويو.مائڪرو ويڪرو اوون جي مٿئين حصي ۾ گيس جي انليٽ ۽ آئوٽ ليٽ لاءِ ٽي سوراخ ۽ هڪ thermocouple ٺهيل هئا.Thermocouple پروبس کي سيرامڪ ٽيوب سان موصل ڪيو ويو ۽ حادثن کي روڪڻ لاءِ هر تجربي لاءِ ساڳئي حالتن هيٺ رکيا ويا.ان دوران، هڪ بوروسيليڪٽ شيشي جو ريڪٽر ٽن سوراخن جي لڪ سان استعمال ڪيو ويو نمونن ۽ پيچرن کي گڏ ڪرڻ لاءِ.هڪ مائڪرو ويڪرو ري ايڪٽر جو هڪ اسڪيمي ڊراگرام ضمني شڪل 1 ۾ حوالو ڪري سگهجي ٿو.
خام پام آئل کي ڪاربان جي اڳڪٿي طور استعمال ڪندي ۽ فيروزين کي ڪيٽيلسٽ طور استعمال ڪندي، مقناطيسي نانو ڪاربن کي گڏ ڪيو ويو.فيروزين ڪيٽيليسٽ جي وزن جي لحاظ کان اٽڪل 5 سيڪڙو سلوري ڪيٽيلسٽ طريقي سان تيار ڪيو ويو.فيروزين کي 20 مليل خام پام آئل سان ملايو ويو 60 rpm تي 30 منٽن لاءِ.ان کان پوءِ مرکب کي ايلومينا ڪرسيبل ۾ منتقل ڪيو ويو، ۽ 30 سينٽي ڊگهو اسٽينلیس اسٽيل جي تار کي صليب جي اندر عمودي طور تي رکيو ويو.ايلومينا ڪرسيبل کي شيشي جي ري ايڪٽر ۾ رکو ۽ ان کي محفوظ طور تي مائڪرو ويڪرو اوون جي اندر سيل ٿيل شيشي جي لڪ سان محفوظ ڪريو.رد عمل جي شروعات کان 5 منٽ اڳ نائيٽروجن کي چيمبر ۾ اڇلايو ويو ته جيئن چيمبر مان ناپسنديده هوا کي هٽايو وڃي.مائڪرو ويڪرو پاور 800W تائين وڌايو ويو آهي ڇاڪاڻ ته اهو وڌ ۾ وڌ مائڪرو ويڪرو پاور آهي جيڪو سٺو آرڪ شروع برقرار رکي سگهي ٿو.تنهن ڪري، هن synthetic رد عمل لاء سازگار حالتون پيدا ڪرڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.ساڳئي وقت، هي پڻ وڏي پيماني تي استعمال ٿيل پاور رينج آهي واٽس ۾ مائڪرو ويڪرو فيوزن ردعمل 48,49 لاء.ردعمل دوران مرکب 10، 15 يا 20 منٽن لاء گرم ڪيو ويو.رد عمل جي مڪمل ٿيڻ کان پوء، ريڪٽر ۽ مائڪرو ويڪرو قدرتي طور تي ڪمري جي حرارت تي ٿڌو ڪيو ويو.ايلومينا ڪرسيبل ۾ آخري پراڊڪٽ هيليڪل تارن سان گڏ هڪ ڪارا ٿلهو هو.
ڪارو ٻوٽو گڏ ڪيو ويو ۽ ڪيترائي ڀيرا ڌويو ويو متبادل طور تي ايٿانول، آئوسوپروپنول (70٪) ۽ ڊسٽل پاڻي سان.ڌوئڻ ۽ صفائي ڪرڻ کان پوء، پيداوار کي رات جو 80 ° C تي هڪ روايتي تندور ۾ خشڪ ڪيو ويندو آهي، ناپسنديده نجاست کي ختم ڪرڻ لاء.پراڊڪٽ پوءِ خصوصيت لاءِ گڏ ڪيو ويو.MNC10، MNC15، ۽ MNC20 ليبل ٿيل نمونا 10 منٽ، 15 منٽ، ۽ 20 منٽ لاء مقناطيسي نانو ڪاربن کي گڏ ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويا.
MNC مورفولوجي کي 100 کان 150 kX ميگنيفڪيشن تي فيلڊ ايميشن اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپ يا FESEM (Zeiss Auriga ماڊل) سان ڏسو.ساڳئي وقت، عنصر جي جوڙجڪ جو تجزيو ڪيو ويو توانائي-منتشر ايڪس ري اسپيڪروپيپي (EDS).EMF تجزيو 2.8 ملي ميٽر جي ڪم ڪندڙ فاصلي تي ڪيو ويو ۽ 1 kV جي تيز رفتار وولٹیج.مخصوص مٿاڇري واري ايراضي ۽ MNC پور ويلز کي Brunauer-Emmett-Teller (BET) طريقي سان ماپيو ويو، بشمول 77 K تي N2 جو جذب-desorption isotherm. تجزيو ماڊل سطح جي ايراضي ميٽر استعمال ڪندي ڪيو ويو (MICROMERITIC ASAP 2020) .
مقناطيسي نانو ڪاربن جي ڪرسٽلائيت ۽ مرحلو ايڪس ري پاؤڊر جي ڦيرڦار يا XRD (Burker D8 Advance) λ = 0.154 nm تي طئي ڪيو ويو.Diffractograms 2θ = 5 ۽ 85 ° جي وچ ۾ 2° منٽ-1 جي اسڪين جي شرح تي رڪارڊ ڪيا ويا.ان کان علاوه، MNCs جي ڪيميائي ساخت جي تحقيق ڪئي وئي فورئر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽروڪوپي (FTIR).تجزيو ڪيو ويو پرڪين ايلمر FTIR-اسپيڪٽرم 400 استعمال ڪندي اسڪين اسپيڊ 4000 کان 400 سينٽي-1 تائين.مقناطيسي نانو ڪاربن جي ساخت جي خاصيتن جي مطالعي ۾، رامان اسپيڪٽروڪوپي کي 100X مقصد سان U-RAMAN spectroscopy ۾ نيوڊيميم-ڊوپيڊ ليزر (532 nm) استعمال ڪندي ڪيو ويو.
هڪ متحرڪ مقناطيسي ميٽر يا VSM (Lake Shore 7400 series) MNCs ۾ لوهه جي آڪسائيڊ جي مقناطيسي سنترپشن کي ماپڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو.اٽڪل 8 kOe جو مقناطيسي ميدان استعمال ڪيو ويو ۽ 200 پوائنٽ حاصل ڪيا ويا.
جڏهن جذبي تجربن ۾ adsorbents طور MNCs جي صلاحيت جو مطالعو ڪيو ويو، cationic dye methylene blue (MB) استعمال ڪيو ويو.MNCs (20 mg) کي 5-20 mg/L50 جي حد ۾ معياري ڪنسنٽريشن سان ميٿيلين نيري جي آبي محلول جي 20 ml ۾ شامل ڪيو ويو.حل جو پي ايڇ سڄي مطالعي ۾ 7 جي غير جانبدار پي ايڇ تي مقرر ڪيو ويو.حل مشيني طور تي 150 rpm ۽ 303.15 K تي هڪ روٽري شيڪر تي هلايو ويو (Lab Companion: SI-300R).MNCs وري هڪ مقناطيس استعمال ڪندي جدا ڪيا ويا آهن.جذب ڪرڻ جي تجربي کان اڳ ۽ بعد ۾ MB حل جي ڪنسنٽريشن کي ڏسڻ لاءِ UV-visible spectrophotometer (Varian Cary 50 UV-Vis Spectrophotometer) استعمال ڪريو، ۽ 664 nm جي وڌ ۾ وڌ ويڪرائي ڦاڪ تي ميٿيلين نيري معياري وکر جو حوالو ڏيو.تجربو ٽي ڀيرا بار بار ڪيو ويو ۽ سراسري قدر ڏنو ويو.حل مان MG کي هٽائڻ جو حساب ڪيو ويو عام مساوات استعمال ڪندي MC جي جذب ڪيل مقدار لاءِ equilibrium qe ۽ هٽائڻ جو سيڪڙو.
جذب ڪرڻ واري isotherm تي تجربا پڻ ڪيا ويا مختلف ڪنسنٽريشن (5-20 mg/l) MG محلولن ۽ 20 mg adsorbent جي مسلسل درجه حرارت تي 293.15 K. mg سڀني MNCs لاءِ.
لوهه ۽ مقناطيسي ڪاربان گذريل ڪجهه ڏهاڪن کان وڏي پيماني تي اڀياس ڪئي وئي آهي.اهي ڪاربان تي ٻڌل مقناطيسي مواد پنهنجي شاندار برقياتي مقناطيسي خاصيتن جي ڪري وڌندڙ ڌيان ڇڪائي رهيا آهن، مختلف امڪاني ٽيڪنالاجي ايپليڪيشنن جي ڪري، خاص طور تي برقي سامان ۽ پاڻي جي علاج ۾.هن مطالعي ۾، نانو ڪاربن کي مائڪرو ويڪرو ڊسچارج استعمال ڪندي خام پام آئل ۾ هائڊرو ڪاربن کي ٽوڙڻ سان گڏ ڪيو ويو.مختلف وقتن تي، 10 کان 20 منٽن تائين، اڳڪٿي ۽ ڪيٽالسٽ جي هڪ مقرر تناسب (5:1) تي، هڪ ڌاتو ڪرنٽ ڪليڪٽر (ٽوئسٽڊ ايس ايس) ۽ جزوي طور تي انارٽ (ناقابل ضرورت هوا کي نائٽروجن سان صاف ڪيو ويو) استعمال ڪيو ويو. تجربن جي شروعات).نتيجي ۾ ڪاربوناسيس جا ذخيرا ڪارا سڪل پائوڊر جي صورت ۾ آهن، جيئن ضمني تصوير 2a ۾ ڏيکاريل آهي.10 منٽ، 15 منٽ، ۽ 20 منٽ جي ترتيب واري وقت تي، تيز ڪاربن جي پيداوار تقريبن 5.57٪، 8.21٪، ۽ 11.67٪ هئي.هن منظرنامي مان معلوم ٿئي ٿو ته ڊگها ٺهڪندڙ وقت وڌيڪ پيداوار ۾ حصو وٺندا آهن51- گهٽ پيداوار، گهڻو ڪري مختصر ردعمل جي وقت ۽ گهٽ ڪيٽيلسٽ سرگرمي جي ڪري.
ان دوران، حاصل ڪيل نانو ڪاربن لاءِ وقت جي مقابلي ۾ ٺهڪندڙ درجه حرارت جو هڪ پلاٽ ضمني شڪل 2b ۾ حوالو ڪري سگهجي ٿو.MNC10، MNC15 ۽ MNC20 لاءِ حاصل ڪيل سڀ کان وڌيڪ درجه حرارت 190.9°C، 434.5°C ۽ 472°C هئا.ھر وکر لاءِ، ھڪ اُڏامندڙ ڍلو ڏسي سگھجي ٿو، جيڪو ري ايڪٽر جي اندر گرمي پد ۾ مسلسل واڌ جو اشارو ڏئي ٿو، جيڪو ڌاتو جي آرڪ دوران پيدا ٿيندڙ گرميءَ جي ڪري.اهو ڏسي سگھجي ٿو 0-2 منٽ، 0-5 منٽ، ۽ 0-8 منٽ لاءِ MNC10، MNC15، ۽ MNC20، ترتيب سان.ڪنهن خاص نقطي تي پهچڻ کان پوءِ، سلپ تمام گهڻي گرمي پد تائين هلندي رهي ٿي، ۽ سلپ وچولي ٿي وڃي ٿي.
فيلڊ اخراج اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (FESEM) MNC نموني جي مٿاڇري جي ٽوپوگرافي کي ڏسڻ لاء استعمال ڪيو ويو.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.1، مقناطيسي نانو ڪاربن جي جوڙجڪ جي مختلف وقتن تي ٿورڙي مختلف مورفولوجي جوڙجڪ آهي.تصوير ۾ FESEM MNC10 جون تصويرون.1a،b ڏيکاري ٿو ته ڪاربن جي دائري جي ٺهڻ ۾ مٿاڇري جي دٻاء جي ڪري جڙيل ۽ جڙيل مائڪرو- ۽ نانو اسپيئرز شامل آهن.ساڳئي وقت، وين ڊير والز قوتن جي موجودگي ڪاربن جي دائري جي مجموعن جي ڪري ٿي 52.ترڪيب جي وقت ۾ واڌ جي نتيجي ۾ ننڍا ننڍا سائز ۽ دائرن جي تعداد ۾ اضافو سبب ڊگھي ڀڃڪڙي رد عمل جي ڪري.انجير تي.1c ڏيکاري ٿو ته MNC15 لڳ ڀڳ مڪمل گول شڪل آهي.بهرحال، گڏ ڪيل گولا اڃا به ميسوپورس ٺاهي سگهن ٿا، جيڪي بعد ۾ ميٿيلين نيري جذب لاءِ سٺيون سائيٽون بڻجي سگهن ٿيون.تصوير ۾ 15,000 ڀيرا وڌيڪ وڏي پيماني تي 1d وڌيڪ ڪاربن اسپيس کي 20.38 nm جي سراسري سائيز سان گڏ ڏسي سگھجي ٿو.
10 منٽ (a، b)، 15 منٽ (c، d) ۽ 20 منٽ (e-g) 7000 ۽ 15000 ڀيرا ميگنيفڪيشن کان پوءِ مصنوعي نانو ڪاربن جون FESEM تصويرون.
انجير تي.1e-g MNC20 مقناطيسي ڪاربان جي مٿاڇري تي ننڍڙن شعبن سان سوراخن جي ترقي کي ظاهر ڪري ٿو ۽ مقناطيسي چالو ڪاربن 53 جي مورفولوجي کي ٻيهر گڏ ڪري ٿو.مقناطيسي ڪاربان جي مٿاڇري تي مختلف قطرن ۽ ويڪرن جا سوراخ بي ترتيب طور تي واقع آهن.تنهن ڪري، اهو وضاحت ڪري سگهي ٿو ته ڇو MNC20 هڪ وڏي سطح واري ايراضي ۽ سوراخ جو حجم ڏيکاريو جيئن BET تجزيي طرفان ڏيکاريل آهي، جيئن ته وڌيڪ سوراخ ٻين مصنوعي وقتن جي ڀيٽ ۾ ان جي مٿاڇري تي ٺهيل آهن.15,000 ڀيرا وڌيڪ ميگنيفڪيشن تي کنيا ويا مائڪرو گرافس غير معمولي ذرن جي سائيز ۽ بي ترتيب شڪل ڏيکاريا ويا، جيئن تصوير 1g ۾ ڏيکاريل آهي.جڏهن واڌ جو وقت 20 منٽن تائين وڌايو ويو، وڌيڪ جمع ٿيل گولا ٺاهيا ويا.
دلچسپ ڳالهه اها آهي ته ساڳئي علائقي ۾ موڙيندڙ ڪاربان فليڪس پڻ مليا آهن.دائرن جو قطر 5.18 کان 96.36 nm تائين مختلف آهي.اهو ٺهڻ شايد فرق جي نيوڪليشن جي واقعن جي ڪري ٿي سگهي ٿو، جنهن کي تيز گرمي ۽ مائڪرو ويڪرو ذريعي سهولت ڏني وئي آهي.تيار ڪيل MNCs جو ڳڻپيوڪر دائرو سائيز MNC10 لاءِ 20.38 nm، MNC15 لاءِ 24.80 nm، ۽ MNC20 لاءِ 31.04 nm آهي.دائرن جي ماپ جي تقسيم کي ضمني شڪل ۾ ڏيکاريو ويو آهي.3.
ضمني شڪل 4 ڏيکاري ٿو EDS اسپيڪٽرا ۽ ايليمينٽل ڪمپوزيشن خلاصو MNC10، MNC15، ۽ MNC20، ترتيب سان.اسپيڪٽرا جي مطابق، اهو نوٽ ڪيو ويو ته هر نانو ڪاربن ۾ مختلف مقدار C، O ۽ Fe تي مشتمل آهي.اهو مختلف آڪسائيڊشن ۽ ڀڃڪڙي رد عملن جي ڪري آهي جيڪو اضافي تجزيي جي وقت دوران ٿئي ٿو.سي جي وڏي مقدار کي مڃيو وڃي ٿو ڪاربان اڳڪٿي، خام پام آئل مان.ان کان علاوه، O جي گھٽ فيصد جو سبب آهي آڪسائيڊشن جي عمل جي دوران ٺهڪندڙ دوران.ساڳئي وقت، Fe کي منسوب ڪيو ويو آهي لوهه آڪسائيڊ نانو ڪاربن جي مٿاڇري تي فيروزين جي خراب ٿيڻ کان پوء جمع ٿيل.اضافي طور تي، ضمني شڪل 5a-c MNC10، MNC15، ۽ MNC20 عناصر جي نقشي کي ڏيکاري ٿو.بنيادي نقشي جي بنياد تي، اهو ڏٺو ويو ته Fe چڱي طرح MNC سطح تي ورهايل آهي.
نائيٽروجن جذب ڪرڻ-desorption تجزيي کي جذب ڪرڻ واري ميڪانيزم ۽ مواد جي غير محفوظ ساخت جي باري ۾ معلومات مهيا ڪري ٿي.N2 adsorption isotherms ۽ MNC BET جي مٿاڇري جا گراف تصوير ۾ ڏيکاريا ويا آھن.2. FESEM تصويرن جي بنياد تي، جذب ڪرڻ واري رويي جي توقع ڪئي وئي آهي ته مجموعي طور تي مائڪروپورس ۽ ميسوپورس ساختن جي ميلاپ جي نمائش ڏيکاري ٿي.جڏهن ته، تصوير 2 ۾ گراف ڏيکاري ٿو ته adsorbent قسم IV isotherm ۽ IUPAC55 جي H2 hysteresis لوپ سان مشابهت رکي ٿو.هن قسم جو isotherm اڪثر ڪري mesoporous مواد سان ملندڙ جلندڙ آهي.ميسوپورس جو جذب ڪرڻ وارو رويو عام طور تي ٺهيل مادو جي ماليڪيولن سان جذب-جذب جي رد عمل جي رابطي سان طئي ڪيو ويندو آهي.S-shaped يا S-shaped adsorption isotherms عام طور تي سنگل-پرت-گهڻ-پرت جذبن جي ڪري پيدا ٿيندا آهن جنهن جي پٺيان هڪ رجحان آهي جنهن ۾ گيس هڪ مائع مرحلي ۾ ٺهڪي اچي ٿي دٻاء ۾ بلڪ مائع جي saturation پريشر کان هيٺ دٻاء تي، جنهن کي pore condensation 56 طور سڃاتو وڃي ٿو. پورس ۾ ڪيپيلري ڪنڊينسيشن 0.50 کان مٿي لاڳاپا دٻاءُ (p/po) تي ٿئي ٿي.ان کان علاوه، پيچيده سوراخ جي جوڙجڪ H2-قسم جي هسٽريسس کي ظاهر ڪري ٿو، جيڪو پورز جي هڪ تنگ رينج ۾ پور پلگنگ يا لڪيج سان منسوب ڪيو ويو آهي.
BET ٽيسٽن مان حاصل ڪيل مٿاڇري جا فزيڪل پيٽرول ٽيبل 1 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. BET جي مٿاڇري واري ايراضي ۽ مجموعي سوراخن جي مقدار ۾ اضافو ٿي ويو آهي خاص طور تي ٺهڪندڙ وقت سان.MNC10، MNC15، ۽ MNC20 جي سراسري سوراخ جي ماپ 7.2779 nm، 7.6275 nm، ۽ 7.8223 nm، ترتيب سان آهن.IUPAC جي سفارشن جي مطابق، اهي وچولي سوراخ mesoporous مواد جي طور تي درجه بندي ڪري سگھجن ٿيون.ميسوپورس ڍانچي ميٿيلين نيري کي MNC57 ذريعي وڌيڪ آسانيءَ سان پرميبل ۽ جذب ڪري سگھي ٿو.وڌ ۾ وڌ سنٿيسس ٽائيم (MNC20) سڀ کان وڌيڪ مٿاڇري وارو علائقو ڏيکاريو، ان جي پٺيان MNC15 ۽ MNC10.اعلي BET مٿاڇري واري علائقي کي جذب ڪرڻ جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگھي ٿو جيئن وڌيڪ سرفڪٽيٽ سائيٽون موجود آهن.
ٺهيل MNCs جا ايڪس-ري تفاوت جا نمونا تصوير 3 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. تيز گرمي پد تي، فيروزين پڻ ڦاٽندو آهي ۽ لوهه جي آڪسائيڊ ٺاهيندو آهي.انجير تي.3a MNC10 جي XRD نموني ڏيکاري ٿو.اهو 2θ، 43.0° ۽ 62.32° تي ٻه چوٽيون ڏيکاري ٿو، جن کي ɣ-Fe2O3 (JCPDS #39-1346) تي لڳايو ويو آهي.ساڳئي وقت، Fe3O4 2θ: 35.27 ° تي هڪ سخت چوٽي آهي.ٻئي طرف، تصوير 3b ۾ MHC15 جي تفاوت جي نموني ۾ نئين چوٽيون ڏيکاريون ويون آهن، جيڪي گهڻو ڪري گرمي پد ۾ واڌ ۽ ٺهڪندڙ وقت سان لاڳاپيل آهن.جيتوڻيڪ 2θ: 26.202 ° چوٽي گهٽ شديد آهي، تڪرار جو نمونو گرافائٽ JCPDS فائل (JCPDS #75-1621) سان مطابقت رکي ٿو، نانو ڪاربن جي اندر گرافائٽ ڪرسٽل جي موجودگي کي ظاهر ڪري ٿو.هي چوٽي MNC10 ۾ غير حاضر آهي، ممڪن آهي ته ٺهڪندڙ دوران گهٽ آرڪ جي درجه حرارت جي ڪري.2θ تي ٽي وقت چوٽيون آهن: 30.082°، 35.502°، 57.422° Fe3O4 ڏانهن منسوب.اهو پڻ ڏيکاري ٿو ٻه چوٽيون ɣ-Fe2O3 جي موجودگي کي 2θ: 43.102° ۽ 62.632° تي.MNC لاءِ 20 منٽ (MNC20) لاءِ ٺهڪندڙ، جيئن تصوير 3c ۾ ڏيکاريل آهي، MNK15 ۾ هڪ اهڙو ئي تفاوت نمونو ڏسي سگهجي ٿو.26.382 ° تي گرافاتي چوٽي پڻ MNC20 ۾ ڏسي سگھجي ٿو.2θ تي ڏيکاريل ٽي تيز چوٽيون: 30.102°، 35.612°، 57.402° Fe3O4 لاءِ آهن.ان کان علاوه، ε-Fe2O3 جي موجودگي 2θ: 42.972° ۽ 62.61 تي ڏيکاريل آهي.نتيجي ۾ آيل MNCs ۾ آئرن آڪسائيڊ مرکبات جي موجودگي مستقبل ۾ ميٿيلين نيري کي جذب ڪرڻ جي صلاحيت تي مثبت اثر ڪري سگهي ٿي.
MNC ۽ CPO نمونن ۾ ڪيميائي بانڊ جون خاصيتون ضمني شڪل 6 ۾ FTIR ريفليڪانس اسپيڪٽرا مان طئي ڪيون ويون. شروعات ۾، خام پام آئل جون ڇهه اهم چوٽيون چار مختلف ڪيميائي جزن جي نمائندگي ڪن ٿيون جيئن ضمني جدول 1 ۾ بيان ڪيو ويو آهي. بنيادي چوٽيون سي پي او ۾ سڃاڻپ ڪيون ويون آهن. 2913.81 cm-1، 2840 cm-1 ۽ 1463.34 cm-1 آهن، جيڪي alkanes ۽ ٻين aliphatic CH2 يا CH3 گروپن جي CH اسٽريچنگ وائبريشن جو حوالو ڏين ٿا.سڃاڻپ ٿيل چوٽي وارا ٻيلا 1740.85 سينٽي-1 ۽ 1160.83 سينٽي-1 آهن.1740.85 سينٽي-1 تي چوٽي هڪ C = O بانڊ آهي جيڪو ٽرگليسرائڊ فنڪشنل گروپ جي ايسٽر ڪاربونيل طرفان وڌايو ويو آهي.ان کان علاوه، 1160.83 سينٽي-1 تي چوٽي وڌايل CO58.59 ايسٽر گروپ جو نشان آهي.ان کان علاوه، چوٽي 813.54 سينٽي-1 تي الڪائن گروپ جو نشان آهي.
تنهن ڪري، خام پام جي تيل ۾ ڪجهه جذبن جي چوٽي غائب ٿي وئي جيئن ٺهيل وقت وڌائي.MNC10 ۾ 2913.81 cm-1 ۽ 2840 cm-1 جون چوٽيون اڃا به ڏسي سگهجن ٿيون، پر اها دلچسپ ڳالهه آهي ته MNC15 ۽ MNC20 ۾ چوٽيون آڪسائيڊشن جي ڪري غائب ٿي وينديون آهن.ان کان علاوه، مقناطيسي نانو ڪاربن جي FTIR تجزيي کي ظاهر ڪيو ويو آهي نئين ٺاهيل جذب جي چوٽي MNC10-20 جي پنج مختلف فنڪشنل گروپن جي نمائندگي ڪن ٿا.اهي چوٽيون ضمني جدول 1 ۾ پڻ درج ٿيل آهن. 2325.91 سينٽي-1 جي چوٽي CH360 aliphatic گروپ جي غير متناسب CH اسٽريچ آهي.چوٽي 1463.34-1443.47 cm-1 ڏيکاري ٿي CH2 ۽ CH aliphatic گروپن جي موڙيندڙ جھڙوڪ پام آئل، پر چوٽي وقت سان گھٽجڻ شروع ٿئي ٿي.813.54-875.35 سينٽي-1 جي چوٽي خوشبودار CH-alkane گروپ جو هڪ نشان آهي.
ان دوران، 2101.74 cm-1 ۽ 1589.18 cm-1 جون چوٽيون CC 61 بانڊز جي نمائندگي ڪن ٿيون، جيڪي ترتيب سان C=C الڪائن ۽ آروميٽڪ رِنگز ٺاهين ٿيون.1695.15 سينٽي-1 تي هڪ ننڍڙي چوٽي ڏيکاري ٿي C=O بانڊ ڪاربونيل گروپ مان مفت فيٽي ايسڊ جو.اهو سي پي او ڪاربونيل ۽ فيروزين مان حاصل ڪيو ويندو آهي synthesis دوران.539.04 کان 588.48 سينٽي ميٽر-1 جي رينج ۾ نئين ٺهيل چوٽيون فيروسين جي Fe-O وائبريشنل بانڊ سان تعلق رکن ٿيون.ضمني شڪل 4 ۾ ڏيکاريل چوٽي جي بنياد تي، اهو ڏسي سگھجي ٿو ته ٺهڪندڙ وقت ڪيترن ئي چوٽي کي گھٽائي سگھي ٿو ۽ مقناطيسي نانو ڪاربن ۾ ٻيهر بانڊنگ.
514 nm جي موج جي ويڪرائي سان واقع ليزر جي استعمال سان ٺهڪندڙ جي مختلف وقتن تي حاصل ڪيل مقناطيسي نانو ڪاربن جي رمان اسڪٽرنگ جو اسپيڪٽروسکوپي تجزيو تصوير 4 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. MNC10، MNC15 ۽ MNC20 جا سڀئي اسپيڪٽرا ٻن شديد بينڊن تي مشتمل آهن، عام طور تي گهٽ ڪاربن سان لاڳاپيل آهن. نانوگرافائٽ ڪرسٽلائٽس ۾ مليا آهن جن ۾ ڪاربان اسپيسز sp262 جي vibrational modes ۾ خرابيون آهن.پهرين چوٽي، جيڪا 1333-1354 سينٽي-1 جي علائقي ۾ واقع آهي، ڊي بينڊ جي نمائندگي ڪري ٿي، جيڪا مثالي گريفائٽ لاءِ نامناسب آهي ۽ ساخت جي خرابي ۽ ٻين ناپاڪ 63,64 سان مطابقت رکي ٿي.1537-1595 cm-1 جي چوڌاري ٻي سڀ کان اهم چوٽي، جهاز جي اندر جي بانڊ اسٽريچنگ يا ڪرسٽل ۽ ترتيب ڏنل گرافائٽ فارمن مان پيدا ٿئي ٿي.بهرحال، چوٽي گريفائيٽ G بينڊ جي مقابلي ۾ تقريباً 10 سينٽي-1 کان وڌي وئي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته MNCs وٽ گهٽ شيٽ اسٽيڪنگ آرڊر ۽ خراب جوڙجڪ آهي.D ۽ G بئنڊ (ID/IG) جي لاڳاپي جي شدت ڪرسٽلائٽس ۽ گرافائٽ نموني جي پاڪائي کي جانچڻ لاءِ استعمال ٿينديون آهن.Raman spectroscopic analysis جي مطابق، سڀني MNCs وٽ 0.98-0.99 جي حد ۾ ID/IG قدر هئا، Sp3 هائبرڊائيزيشن جي ڪري ساخت جي خرابين کي ظاهر ڪن ٿا.اها صورتحال XPA اسپيڪٽرا ۾ گهٽ شديد 2θ چوٽي جي موجودگي جي وضاحت ڪري سگهي ٿي: MNK15 لاءِ 26.20° ۽ MNK20 لاءِ 26.28°، جيئن تصوير 4 ۾ ڏيکاريل آهي، جيڪو JCPDS فائل ۾ گرافائٽ جي چوٽي تي لڳايو ويو آهي.هن ڪم ۾ حاصل ڪيل ID/IG MNC تناسب ٻين مقناطيسي نانو ڪاربن جي حد ۾ آهن، مثال طور، 0.85-1.03 هائيڊرو تھرمل طريقي لاءِ ۽ 0.78-0.9665.66 پائروليٽڪ طريقي لاءِ.تنهن ڪري، هي تناسب ظاهر ڪري ٿو ته موجوده مصنوعي طريقو وڏي پيماني تي استعمال ڪري سگهجي ٿو.
MNCs جي مقناطيسي خاصيتن جو تجزيو ڪيو ويو هڪ vibrating magnetometer استعمال ڪندي.نتيجي ۾ hysteresis تصوير.5 ۾ ڏيکاريل آهي.ضابطي جي طور تي، MNCs پنهنجي مقناطيسيزم کي فيروزين مان حاصل ڪري ٿو، جڏهن ته ٺهڪندڙ دوران.اهي اضافي مقناطيسي خاصيتون مستقبل ۾ نانو ڪاربن جي جذب جي صلاحيت وڌائي سگهن ٿيون.جيئن ته شڪل 5 ۾ ڏيکاريل آهي، نمونن کي سُپرپيرامگنيٽڪ مواد طور سڃاتو وڃي ٿو.وهاج الدين ۽ ارورا 67 جي مطابق، سپرپيرامگنيٽڪ رياست اها آهي ته نموني کي مقناطيسي ڪيو ويندو آهي saturation magnetization (MS) جڏهن هڪ ٻاهرين مقناطيسي فيلڊ کي لاڳو ڪيو ويندو آهي.بعد ۾، باقي مقناطيسي تعامل هاڻي نمونن ۾ ظاهر نه ٿيندا آهن67.اهو قابل ذڪر آهي ته سنترپشن مقناطيسائيزيشن وقت سان گڏ وڌائي ٿي.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، MNC15 ۾ سڀ کان وڌيڪ مقناطيسي سنترپشن آهي ڇاڪاڻ ته مضبوط مقناطيسي ٺهڻ (مقناطيسائيزيشن) هڪ خارجي مقناطيس جي موجودگي ۾ بهترين ٺهڪندڙ وقت جي ڪري ٿي سگهي ٿي.اهو ٿي سگهي ٿو Fe3O4 جي موجودگي جي ڪري، جنهن ۾ ٻين آئرن آڪسائيڊس جهڙوڪ ɣ-Fe2O جي مقابلي ۾ بهتر مقناطيسي خاصيتون آهن.MNCs جي في يونٽ ماس جي سنترپشن جي جذبي واري لمحي جو حڪم MNC15>MNC10>MNC20 آهي.حاصل ڪيل مقناطيسي پيراگراف ٽيبل ۾ ڏنل آهن.2.
مقناطيسي علحدگيءَ ۾ روايتي مقناطيس استعمال ڪرڻ وقت مقناطيسي سنترپشن جو گھٽ ۾ گھٽ قدر تقريباً 16.3 ايمو گ-1 آهي.MNCs جي صلاحيت، آلودگي کي ختم ڪرڻ جهڙوڪ آبي ماحول ۾ رنگ ۽ MNCs کي هٽائڻ ۾ آساني حاصل ڪيل نانو ڪاربن لاء اضافي عنصر بڻجي ويا آهن.اڀياس ڏيکاريا آهن ته LSM جي مقناطيسي سنترپشن کي اعلي سمجهيو ويندو آهي.ان ڪري، سڀئي نمونا مقناطيسي علحدگيء جي عمل لاء ڪافي کان وڌيڪ مقناطيسي سنترپشن قدرن تائين پهچي ويا.
حالانڪه، ڌاتو جي پٽي يا تارن کي مائڪرو ويڪرو فيوزن جي عملن ۾ ڪيٽالسٽس يا ڊائلڪٽرڪس طور ڌيان ڇڪايو آهي.ڌاتوءَ جا مائڪرو ويڪرو ردعمل ري ايڪٽر جي اندر اعليٰ درجه حرارت يا رد عمل جو سبب بڻجن ٿا.هن مطالعي جي دعويٰ آهي ته ٽپ ۽ ڪنڊيشنڊ (ڪوئل ٿيل) اسٽينلیس سٹیل تار مائڪرو ويڪرو خارج ڪرڻ ۽ دھات جي گرمائش کي آسان بڻائي ٿو.اسٽينلیس سٹیل جي ٽپ تي سختي بيان ڪئي وئي آهي، جيڪا مٿاڇري جي چارج جي کثافت ۽ ٻاهرين برقي فيلڊ جي اعلي قدرن جي ڪري ٿي.جڏهن چارج ڪافي متحرڪ توانائي حاصل ڪري چڪو آهي، چارج ٿيل ذرات اسٽينلیس سٹیل مان ٻاهر نڪرندا، ماحول کي آئنائيز ڪرڻ جو سبب بڻائيندو، هڪ خارج ٿيڻ يا اسپارڪ 68 پيدا ڪري ٿو.دھات جي خارج ٿيڻ سان حل ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو، تيز گرمي پد جي گرم هنڌن سان گڏ ڀڃڪڙي رد عمل.Supplementary Fig. 2b ۾ درجه حرارت جي نقشي جي مطابق، گرمي پد تيزي سان وڌي ٿو، جيڪو مضبوط خارج ٿيڻ واري رجحان کان علاوه تيز گرمي پد جي گرم هنڌن جي موجودگي کي ظاهر ڪري ٿو.
انهي حالت ۾، هڪ حرارتي اثر ڏسڻ ۾ اچي ٿو، ڇاڪاڻ ته ڪمزور طور تي پابند اليڪٽران منتقل ڪري سگهن ٿا ۽ مٿاڇري تي ۽ 69 تي مرڪوز ڪري سگهن ٿا.جڏهن اسٽينلیس سٹیل زخم آهي، حل ۾ ڌاتو جي وڏي سطح واري ايراضي مواد جي مٿاڇري تي ايدي واهه کي وڌائڻ ۾ مدد ڪري ٿي ۽ حرارتي اثر کي برقرار رکي ٿي.اها حالت مؤثر طور تي سي پي او ۽ فيروزين ۽ فيروزين جي ڊگهي ڪاربن زنجيرن کي صاف ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي.جيئن ته ضمني تصوير 2b ۾ ڏيکاريل آهي، هڪ مسلسل درجه حرارت جي شرح اشارو ڪري ٿي ته حل ۾ هڪ يونيفارم حرارتي اثر ڏٺو ويو آهي.
MNCs جي ٺهڻ لاءِ تجويز ڪيل ميکانيزم ضمني شڪل 7 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. سي پي او ۽ فيروزين جون ڊگھيون ڪاربن زنجير تيز گرمي پد تي ٽوڙڻ شروع ڪن ٿيون.تيل ٽوڙي ٿو ڦاٽل هائيڊرو ڪاربن ٺاهي ٿو جيڪي ڪاربان اڳوڻن بڻجي وڃن ٿا جن کي FESEM MNC1070 تصوير ۾ گلوبولز جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو.ماحول جي توانائي جي ڪري ۽ ماحول جي حالتن ۾ 71 دٻاء.ساڳئي وقت، فيروزين پڻ ٽڪرائي ٿو، Fe تي جمع ڪاربن ايٽم مان هڪ ڪيٽيليسٽ ٺاهي ٿو.تيز نيوڪليشن پوءِ ٿئي ٿي ۽ ڪاربن ڪور آڪسائيڊ ٿي وڃي ٿو ته ڪور جي چوٽي تي هڪ بيڪار ۽ گرافڪ ڪاربن جي پرت ٺاهي ٿي.جيئن جيئن وقت وڌندو وڃي ٿو، تيئن تيئن اسپير جي ماپ وڌيڪ صحيح ۽ يونيفارم ٿيندي ويندي آهي.ساڳي ئي وقت، موجوده وين ڊير والز فورسز پڻ دائري جي مجموعن جي اڳواڻي ڪن ٿا 52.Fe ions کي Fe3O4 ۽ ɣ-Fe2O3 تائين گھٽائڻ دوران (X-ray مرحلن جي تجزيي موجب)، مختلف قسم جا آئرن آڪسائيڊ نانو ڪاربن جي مٿاڇري تي ٺهندا آهن، جيڪي مقناطيسي نانو ڪاربن جي ٺهڻ جو سبب بڻجن ٿا.EDS ميپنگ ڏيکاري ٿي ته Fe جوهر مضبوط طور تي MNC جي مٿاڇري تي ورهايل هئا، جيئن ڏيکاريل آهي ضمني انگ اکر 5a-c.
فرق اهو آهي ته 20 منٽن جي هڪ ٺهڪندڙ وقت ۾، ڪاربان جمع ٿئي ٿي.اهو MNCs جي مٿاڇري تي وڏا سوراخ ٺاهي ٿو، اهو مشورو ڏئي ٿو ته MNCs کي چالو ڪاربن سمجهي سگهجي ٿو، جيئن تصوير 1e-g ۾ FESEM تصويرن ۾ ڏيکاريل آهي.سوراخن جي ماپن ۾ هي فرق فيروزين مان لوهه جي آڪسائيڊ جي مدد سان لاڳاپيل ٿي سگھي ٿو.ساڳئي وقت، اعلي درجه حرارت تي پهچي وڃڻ جي ڪري، خراب ٿيل اسڪيل آهن.مقناطيسي نانو ڪاربن مختلف ڍنگ جي وقتن تي مختلف مورفولوجيز جي نمائش ڪن ٿا.نانو ڪاربن جو وڌيڪ امڪان هوندو آهي ته گولي شڪلون ٺهن ٿيون ننڍين ٺهڪندڙ وقتن سان.ساڳئي وقت، سوراخ ۽ اسڪيلون حاصل ڪري سگهجن ٿيون، جيتوڻيڪ سنسڪرت جي وقت ۾ فرق صرف 5 منٽن اندر آهي.
مقناطيسي نانو ڪاربن آبي ماحول مان آلودگي کي ختم ڪري سگھن ٿا.انهن جي استعمال کان پوء آساني سان هٽائڻ جي صلاحيت هن ڪم ۾ حاصل ڪيل نانو ڪاربن کي استعمال ڪرڻ لاء اضافي عنصر آهي.مقناطيسي نانو ڪاربن جي جذبي خاصيتن جي مطالعي ۾، اسان MNCs جي قابليت جي تحقيق ڪئي ته ميٿيلين بليو (ايم بي) حل کي 30 ° C تي بغير ڪنهن پي ايڇ جي ترتيب جي رنگين ڪرڻ لاء.ڪيترن ئي مطالعي مان اهو نتيجو ڪيو ويو آهي ته 25-40 ° C جي درجه حرارت جي حد ۾ ڪاربان جاذب جي ڪارڪردگي MC هٽائڻ کي طئي ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا نٿو ڪري.جيتوڻيڪ انتهائي pH قدر هڪ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا، چارج سطحي فنڪشنل گروپن تي ٺاهي سگهن ٿا، جيڪي adsorbate-adsorbent رابطي جي رڪاوٽ جي ڪري ٿي ۽ جذب کي متاثر ڪري ٿو.تنهن ڪري، مٿين شرطن کي هن مطالعي ۾ چونڊيو ويو انهن حالتن ۽ عام فضول پاڻي جي علاج جي ضرورت کي غور ڪندي.
هن ڪم ۾، هڪ بيچ جذب ڪرڻ جو تجربو ڪيو ويو 20 ملي گرام MNCs ۾ 20 ml methylene blue جي آبي محلول کي مختلف معياري ابتدائي ڪنسنٽريشن (5-20 ppm) سان هڪ مقرر رابطي واري وقت تي 60.ضمني شڪل 8 MNC10، MNC15، ۽ MNC20 سان علاج کان اڳ ۽ بعد ۾ ميٿيلين نيري حلن جي مختلف ڪنسنٽريشن (5-20 ppm) جي حالت ڏيکاري ٿي.جڏهن مختلف MNCs استعمال ڪندي، ايم بي حل جي رنگ جي سطح گھٽجي وئي.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته اهو مليو ته MNC20 آساني سان 5 پي ايم ايم جي ڪنسنٽريشن تي ايم بي حل کي رنگائي ڇڏيو.ان کان علاوه، MNC20 پڻ ٻين MNCs جي مقابلي ۾ MB حل جي رنگ جي سطح کي گھٽائي ڇڏيو.MNC10-20 جو UV نظر ايندڙ اسپيڪٽرم ضمني شڪل 9 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. ان دوران، هٽائڻ جي شرح ۽ جذب جي معلومات ترتيب ڏنل شڪل 9. 6 ۽ جدول 3 ۾ ڏيکاريل آهي.
مضبوط ميٿيلين نيري چوٽيون 664 nm ۽ 600 nm تي ڳولي سگهجن ٿيون.ضابطي جي طور تي، MG حل جي شروعاتي ڪنسنٽريشن کي گهٽائڻ سان، چوٽي جي شدت آهستي آهستي گھٽجي ٿي.اضافي تصوير 9a ۾ MNC10 سان علاج ڪرڻ کان پوءِ مختلف ڪنسنٽريشنز جي MB حلن جي UV-ڏسندڙ اسپيڪٽرا کي ڏيکاري ٿو، جنهن جي چوٽيءَ جي شدت ۾ صرف ٿورڙي تبديلي آئي.ٻئي طرف، ايم اين سي 15 ۽ ايم اين سي 20 سان علاج ڪرڻ کان پوءِ ايم بي حلن جي جذبي جي چوٽي خاص طور تي گھٽجي وئي، جيئن ته ضمني انگن اکرن 9b ۽ سي ۾ ڏيکاريل آهي.اهي تبديليون واضح طور تي ڏسي رهيا آهن جيئن ته MG حل جي ڪنسنٽريشن گھٽجي ٿي.بهرحال، سڀني ٽن مقناطيسي ڪاربن پاران حاصل ڪيل چشمي تبديلين ميٿيلين نيري رنگ کي هٽائڻ لاء ڪافي هئي.
جدول 3 جي بنياد تي، MC جذب ڪيل مقدار ۽ MC جذب ڪيل سيڪڙو جا نتيجا تصوير 3 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. 6. سڀني MNCs لاءِ اعليٰ ابتدائي ڪنسنٽريشن جي استعمال سان MG جي جذب ۾ اضافو ٿيو.ان کان علاوه، جذب فيصد يا ايم بي هٽائڻ جي شرح (ايم بي آر) هڪ سامهون رجحان ظاهر ڪيو جڏهن ابتدائي حراست وڌائي.گھٽ ابتدائي MC ڪنسنٽريشن تي، غير فعال فعال سائيٽون جذبي واري مٿاڇري تي رھيون.جيئن ته رنگ جي ڪنسنٽريشن وڌندي، رنگ جي انوولز جي جذب لاءِ موجود غير فعال فعال ماڳن جو تعداد گهٽجي ويندو.ٻيا ان نتيجي تي پهتا آهن ته انهن حالتن هيٺ بايوسورپشن جي فعال سائيٽن جي سنترپتي حاصل ڪئي ويندي 72.
بدقسمتيءَ سان MNC10 لاءِ، MBR وڌيو ۽ گھٽجي ويو 10 ppm MB حل کان پوءِ.ساڳئي وقت، MG جو صرف هڪ ننڍڙو حصو جذب ڪيو ويو آهي.اهو ظاهر ڪري ٿو ته 10 پي پي ايم ايم اين سي 10 جذب لاء بهترين ڪنسنٽريشن آهي.هن ڪم ۾ اڀياس ڪيل سڀني MNCs لاءِ، جذب ڪرڻ جي صلاحيت جو ترتيب هن ريت هو: MNC20 > MNC15 > MNC10، سراسري قدر هئا 10.36 mg/g، 6.85 mg/g ۽ 0.71 mg/g، اوسط هٽائڻ ايم جي شرح 87، 79٪، 62.26٪ ۽ 5.75٪ هو.اهڙيء طرح، MNC20 ٺهيل مقناطيسي نانو ڪاربن جي وچ ۾ بهترين جذبي خاصيتن جو مظاهرو ڪيو، جذب ڪرڻ جي صلاحيت ۽ UV-ڏسڻ واري اسپيڪٽرم کي نظر ۾ رکندي.جيتوڻيڪ جذب ڪرڻ جي صلاحيت ٻين مقناطيسي نانو ڪاربن جي مقابلي ۾ گهٽ آهي جيئن ته MWCNT مقناطيسي جامع (11.86 mg/g) ۽ halloysite nanotube-magnetic Fe3O4 nanoparticles (18.44 mg/g)، هن مطالعي کي محرڪ جي اضافي استعمال جي ضرورت ناهي.ڪيميڪل ڪيٽالسٽ طور ڪم ڪن ٿا.صاف ۽ ممڪن مصنوعي طريقا مهيا ڪرڻ 73,74.
جيئن ته MNCs جي SBET قدرن پاران ڏيکاريل آهي، هڪ اعلي مخصوص مٿاڇري ايم بي حل جي جذب لاء وڌيڪ فعال سائيٽون مهيا ڪري ٿي.هي مصنوعي نانو ڪاربن جي بنيادي خاصيتن مان هڪ ٿي رهيو آهي.ساڳئي وقت، MNCs جي ننڍڙي سائيز جي ڪري، ٺهڪندڙ وقت مختصر ۽ قابل قبول آهي، جيڪو واعدو ڪندڙ adsorbents75 جي مکيه خاصيتن سان ملندو آهي.روايتي قدرتي adsorbents جي مقابلي ۾، ٺهيل MNCs مقناطيسي طور تي سير ٿيل آهن ۽ آساني سان خارجي مقناطيسي فيلڊ جي عمل هيٺ حل مان هٽائي سگهجن ٿيون76.اهڙيء طرح، سڄي علاج جي عمل لاء گهربل وقت گھٽجي ويو آهي.
جذب ڪرڻ واري عمل کي سمجهڻ لاءِ اشدورپشن isotherms ضروري آهن ۽ پوءِ اهو ظاهر ڪرڻ لاءِ ته ڪيئن adsorbate ورهاڱي مائع ۽ مضبوط مرحلن جي وچ ۾ جڏهن توازن پهچي وڃي ٿو.Langmuir ۽ Freundlich مساواتن کي معياري isotherm equations طور استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪي جذب ڪرڻ جي ميکانيزم کي بيان ڪن ٿا، جيئن تصوير 7 ۾ ڏيکاريل آهي. Langmuir ماڊل چڱيءَ طرح ڏيکاري ٿو ته جذبي جي ٻاهرين مٿاڇري تي هڪ واحد adsorbate پرت جي ٺهڻ کي.Isotherms بهترين طور بيان ڪيو ويو آهي هڪجهڙائي واري جذبي سطحن جي طور تي.ساڳئي وقت، Freundlich isotherm بهترين بيان ڪري ٿو ڪيترن ئي adsorbent علائقن جي شموليت ۽ adsorption توانائي هڪ inhomogeneous سطح تي adsorbate کي دٻائڻ ۾.
Langmuir isotherm (a-c) لاءِ ماڊل isotherm ۽ Freundlich isotherm (d-f) MNC10، MNC15 ۽ MNC20 لاءِ.
گھٽ solute concentrations تي جذب ڪندڙ isotherms عام طور تي لڪير77 هوندا آهن.Langmuir isotherm ماڊل جي لڪير جي نمائندگي هڪ مساوات ۾ بيان ڪري سگهجي ٿي.1 جذب ڪرڻ جي ماپ جو اندازو لڳايو.
KL (l/mg) هڪ Langmuir مستقل آهي جيڪو MB ۽ MNC جي پابند لاڳاپي جي نمائندگي ڪري ٿو.ان کان علاوه، qmax وڌ ۾ وڌ جذب ڪرڻ جي گنجائش (mg/g) آهي، qe MC (mg/g) جو جذب ٿيل ڪنسنٽريشن آهي، ۽ Ce MC حل جو توازن ڪنسنٽريشن آهي.Freundlich isotherm ماڊل جو لڪير اظهار هن ريت بيان ڪري سگهجي ٿو: