소식

Jul 15, 2023

자아의 형성

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11556(2023) 이 기사 인용 208 Accesses Metrics 세부 정보 이 연구는 자체 질소 도핑 활성탄(NDAC)의 형성에 대해 설명합니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11556(2023) 이 기사 인용

208 액세스

측정항목 세부정보

이 연구는 어분(단백질 60%의 Atherina hepseetus와 Sardina pilchardus의 혼합물)을 질소 도펀트로, ZnCl2를 함침제로, 톱밥을 탄소원과 물을 질량비(2:1:1:12)로 혼합하여 열수 과정을 거칩니다. 열수 혼합물을 오븐 건조시키고 질소 흐름 하에 600, 700 및 800°C에서 1시간 동안 탄화시켰습니다. NDAC의 특성화는 다양한 분석 기술 분석을 사용하여 수행되었습니다. 합성된 NDAC는 미세다공성 구조(1.84~2.01nm), 높은 표면적(437.51~680.86m2/g), 총 기공 부피(0.22~0.32cm3/g), 질소 함량(12.82~13.73%) 등 독특한 특성을 나타냈다. ). 크롬 이온 시작 농도(100~400mg/L), NDAC 용량(0.5~2.5g/L), pH 및 접촉 시간(5~120분)의 영향을 조사하기 위해 일괄 제거 테스트가 수행되었습니다. NDAC, 특히 NDAC600의 이러한 유용한 특성은 최대 흡착 용량(Qm)(769.23 mg/g)을 가진 Cr6+ 이온에 대한 우수한 흡착제로 사용하기에 적합했으며, 가장 높은 크롬 이온 흡착 흡수율(81.18%)이 에서 얻어졌습니다. 실온에서 pH 값 1.5. Halsey 모델과 Temkin 모델 모두 흡착 데이터를 상당히 합리적으로 맞추었습니다. 독성 크롬 이온의 흡수는 유사 2차 속도 동역학 데이터로 가장 잘 표현됩니다.

물은 생명이며, 살아있는 유기체의 생존과 성장에 필수적인 천연 자원입니다. 인구의 기본 수요, 사회적, 경제적 야망, 농업, 도시화, 산업화 및 기타 다양한 용도를 충족하려면 물이 절실히 필요합니다1. 산업활동의 급속한 팽창과 인구증가로 인해 도시 과밀지역에서 독성 금속이온에 의한 수질, 대기, 토지의 오염이 세계적인 문제가 되었다2. 최근 20세기에 들어서면서 순수한 물에 대한 요구가 더욱 까다로워지고 있으며 오염으로부터 환경을 보호하려는 인식이 발전해 왔습니다. 특히, 중금속과 같은 무기 미세 오염물질에 의한 오염 증가는 지속적이고 매우 독성이 강하며 때로는 치명적인 영향을 미치기 때문에 많은 연구자들의 우려를 불러일으켰습니다3.

중금속은 많은 경우 독성이 있으며 식물과 수생 생물에 해를 끼치고 인간에게도 해를 끼칩니다4. 최근 수십 년 동안 중금속으로 오염된 환경에 대한 노출은 전 세계적으로 심각한 환경 위험이 되었습니다4. 크롬은 먼지, 암석, 토양의 화산 폭발 중에 발견되는 자연 발생 원소입니다. EPA(미국 환경 보호국)는 크롬을 자연에서 가장 흔한 독성 환경 오염물질 중 하나로 분류했습니다5. 크롬과 그 화합물은 주로 가죽 산업과 같은 다양한 산업 활동에서 발생합니다6,7. 예를 들어, 인도에서는 가죽 태닝 산업 가공으로 인해 환경에 많은 영향을 미치는 Cr6+(연간 2000~32,000톤)이 발생했습니다8,9. 또한 크롬은 전기도금, 크롬산, 드릴링 머드, 촉매 시약 및 내화강에 광범위하게 사용됩니다10.

금속 심기, 다양한 산업 분야의 냉각탑 물 처리, 목재 보존, 안료 및 전기 및 전자 기기 생산과 같은 많은 인위적 활동으로 인해 생물권에서 6가 크롬(Cr6+)이 광범위하게 오염되었습니다. Cr6+의 생체 이동성이 증가합니다11. 크롬은 주로 3가와 6가의 두 가지 산화 상태로 존재합니다. 생태계와 그 주민에 대한 크롬의 독성 영향은 원자가 상태에 따라 달라집니다12. 독성이 강하고 돌연변이를 유발하며 이동성이 있고 가용성이 높은 Cr6+ 이온은 일반적으로 pH 6.5보다 높은 수준에서 크롬산염(CrO42–)으로 산소와 결합하거나 낮은 pH 수준에서 중크롬산염(Cr2O72–)으로 발견됩니다12. Cr3+는 독성이 덜한 반면, 생물원소는 일반적으로 Cr(OH)2+, CrOH2+, Cr(OH)3 및 Cr(OH)4–, Cr2(OH)2 및 Cr3(OH)4로 발생합니다. 그러나 이러한 산업 활동은 크롬이 풍부한 다량의 고체 및 액체 폐기물과 대기 배출을 발생시켰습니다13,14. 6가 크롬 이온에 심각하고 빈번하게 노출되면 폐암 및 피부암15, 면역체계 효율 저하, 간 및 신장 기능 부전, 내부 출혈, DNA 손상, 비강 내막 궤양, 코 염증, 빈혈 등 많은 질병이 발생할 수 있습니다. , 위와 소장 궤양 및 기타 호흡기 문제16. 따라서 수많은 과학적 금속 이온 제거 전략이 가능한 솔루션으로 목표가 되었습니다.