Журнал наноматериалов и молекулярных нанотехнологий

Высокая эффективность фильтров из многослойных углеродных нанотрубок для удаления бензола из водных растворов: количественный анализ с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния света

Эмад М. Эльсели, Чеченин Н.Г., Макунин А.В., Мотаве Х.А., Букунов К.А. и Лексина Е.Г.

Высокая эффективность фильтров из многослойных углеродных нанотрубок для удаления бензола из водных растворов: количественный анализ с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния света

Было исследовано экологическое применение многослойных углеродных нанотрубок (MWCNT) в качестве нового типа фильтров для удаления бензола из водных растворов. Поверхностная функционализация MWCNT повышает их производительность для этого применения. Массивы MWCNT были синтезированы методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) методом распылительного пиролиза. Аликвота этого массива MWCNT была окислена концентрированной азотной кислотой. Инфракрасный анализ с преобразованием Фурье показал, что пики, соответствующие гидроксильным и карбоксильным группам в окисленных MWCNT (O-MWCNT), более интенсивны, чем в сырых MWCNT (R-MWCNT). Изображения сканирующей электронной микроскопии показали, что O-MWCNT имеют более низкую степень запутанности и уменьшенный диаметр нанотрубок. Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия показала высокое содержание кислорода для O-MWCNT по сравнению с R-MWCNT. Для оценки эффективности удаления фильтров MWCNTs была проведена Рамановская спектроскопия как количественный метод измерения концентрации бензола в водных растворах, которая использовалась для оценки эффективности очистки. Было обнаружено, что эффективность удаления бензола O-MWCNT достигает 99% при концентрации 500 ppm, что указывает на существование специфических π-π электронных взаимодействий между молекулами бензола и поверхностью O-MWCNT. Функционализированные MWCNT обладают хорошим потенциалом применения для очистки воды и сточных вод, поддерживая высокое качество воды, и могут использоваться для очистки загрязнений окружающей среды.