使用碳纳米颗粒增强的聚酰胺/聚乙烯醇混合物制备用于分离油/水混合物的纳米织物过滤器并确定其特性

IF 16.4 1区化学 Q1 CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY

Accounts of Chemical Research Pub Date : 2024-04-20 DOI:10.21123/bsj.2024.9062

Rusul Mohamed Darweesh, Balqees Mohamed Al-dabbag, Hanaa Jawad Kadhim

{"title":"使用碳纳米颗粒增强的聚酰胺/聚乙烯醇混合物制备用于分离油/水混合物的纳米织物过滤器并确定其特性","authors":"Rusul Mohamed Darweesh, Balqees Mohamed Al-dabbag, Hanaa Jawad Kadhim","doi":"10.21123/bsj.2024.9062","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"تهدف هذه الدراسة إلى تحضير مرشح نسيجي نانوي باستخدام البولي امايد المتفرع 66 المحضر بطريقة بلمرة التكثيف البسيطة والذي يتم تقويته فيما بعد بدقائق الكاربون المحضرة من المخلفات النفطية . تم استخدام بلمرة الموقع لتحضير المتراكبات النانوية للبولي امايد 66 عن طريق بلمرة الموقع , تم تحضير خليط من البولي امايد المسلح بدقائق الكاربون النانوية مع محلول البولي فينيل الكحول , تم التدعيم بنسب مختلفة من الكاربون النانوي تضمنت 0.01 و 0.02و 0.03 نسبة وزنية مئوية . تم استخدام تقنية الغزل الكهربائي لتحضير فلتر الألياف النانوية في ظل ظروف محددة تتضمن (20 كيلو فولت كجهد مطبق ، ومسافة الضخ 15 سم ، 1 مل / ساعة كمعدل انسياب ، وقطر الابرة 0.4 مم). تم إجراء العديد من الاختبارات للمواد المحضرة بما في ذلك وفحص المجهر الإلكتروني الماسح ، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء ، زاوية الترطيب ، وتحليل حجم الجسيمات]. الماء / الزيت قبل عملية الترشيح وبعدها. وفقًا لبيانات ، تم إنتاج ألياف نانوية ناعمة ومتجانسة بقطر تقريبي 350 نانومتر وتم ملاحظة تشكيل تراكيب مسامية مفتوحة باستخدام تقنية الغزل الكهربائي . تم ملاحظة من صور المجهر الالكتروني الماسح ان الجزيئات السائلة تلتصق بألياف المرشح وتعمل على تقليص الفتحات الموجودة في الفلتر ، مما يسمح للماء بالمرور عبر الفلتر مع استعادة خصائصه ، وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها بعد عملية الترشيح. وفقًا لبيانات تم الحصول عليها يبلغ قطر غالبية المسام حوالي 100 نانومتر ، تقل المسامات الناشئة بين ليف واخر بزيادة نسبة الكاربون النانوي بسبب نقصان قطر الليف ، وتزداد اقطار الالياف في اكبر نسبة من الكاربون النانوي وتزداد معها قطر المسامات . تم ملاحظة ان الماء يستعيد خواصه الطبيعية بشكل كبير جدا بعد اجراء عملية الترشيح بالفلاتر المحضرة. توضح بيانات الأشعة تحت الحمراء أن هناك تفاعلًا فيزيائي بين الألياف البوليمرية وجزيئات الكربون المضافة نظرًا لوجود انخفاض في كثافة الأشعة تحت الحمراء بعد إضافة جزيئات الكربون إلى ألياف المرشح . اثبتت نتائج زاوية الترطيب ان للفلاتر خاصية المحبة للماء وتزداد مع زيادة نسبة الكربون النانوية حيث تقل زاوية الترطيب مع زيادة نسبة الكربون النانوية ، من 72 درجة مئوية لمرشح النانو النقي إلى 44 درجة مئوية للمرشح مع 0.3 نسبة مئوية من دقائق الكربون النانوية.","PeriodicalId":1,"journal":{"name":"Accounts of Chemical Research","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":16.4000,"publicationDate":"2024-04-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"تحضير وتوصيف فلتر نسيج نانوي لفصل خليط الزيت / الماء باستخدام خلائط البولي امايد/ بولي فينيل الكحول المسلحة بجسيمات الكربون النانوية\",\"authors\":\"Rusul Mohamed Darweesh, Balqees Mohamed Al-dabbag, Hanaa Jawad Kadhim\",\"doi\":\"10.21123/bsj.2024.9062\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"تهدف هذه الدراسة إلى تحضير مرشح نسيجي نانوي باستخدام البولي امايد المتفرع 66 المحضر بطريقة بلمرة التكثيف البسيطة والذي يتم تقويته فيما بعد بدقائق الكاربون المحضرة من المخلفات النفطية . تم استخدام بلمرة الموقع لتحضير المتراكبات النانوية للبولي امايد 66 عن طريق بلمرة الموقع , تم تحضير خليط من البولي امايد المسلح بدقائق الكاربون النانوية مع محلول البولي فينيل الكحول , تم التدعيم بنسب مختلفة من الكاربون النانوي تضمنت 0.01 و 0.02و 0.03 نسبة وزنية مئوية . تم استخدام تقنية الغزل الكهربائي لتحضير فلتر الألياف النانوية في ظل ظروف محددة تتضمن (20 كيلو فولت كجهد مطبق ، ومسافة الضخ 15 سم ، 1 مل / ساعة كمعدل انسياب ، وقطر الابرة 0.4 مم). تم إجراء العديد من الاختبارات للمواد المحضرة بما في ذلك وفحص المجهر الإلكتروني الماسح ، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء ، زاوية الترطيب ، وتحليل حجم الجسيمات]. الماء / الزيت قبل عملية الترشيح وبعدها. وفقًا لبيانات ، تم إنتاج ألياف نانوية ناعمة ومتجانسة بقطر تقريبي 350 نانومتر وتم ملاحظة تشكيل تراكيب مسامية مفتوحة باستخدام تقنية الغزل الكهربائي . تم ملاحظة من صور المجهر الالكتروني الماسح ان الجزيئات السائلة تلتصق بألياف المرشح وتعمل على تقليص الفتحات الموجودة في الفلتر ، مما يسمح للماء بالمرور عبر الفلتر مع استعادة خصائصه ، وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها بعد عملية الترشيح. وفقًا لبيانات تم الحصول عليها يبلغ قطر غالبية المسام حوالي 100 نانومتر ، تقل المسامات الناشئة بين ليف واخر بزيادة نسبة الكاربون النانوي بسبب نقصان قطر الليف ، وتزداد اقطار الالياف في اكبر نسبة من الكاربون النانوي وتزداد معها قطر المسامات . تم ملاحظة ان الماء يستعيد خواصه الطبيعية بشكل كبير جدا بعد اجراء عملية الترشيح بالفلاتر المحضرة. توضح بيانات الأشعة تحت الحمراء أن هناك تفاعلًا فيزيائي بين الألياف البوليمرية وجزيئات الكربون المضافة نظرًا لوجود انخفاض في كثافة الأشعة تحت الحمراء بعد إضافة جزيئات الكربون إلى ألياف المرشح . اثبتت نتائج زاوية الترطيب ان للفلاتر خاصية المحبة للماء وتزداد مع زيادة نسبة الكربون النانوية حيث تقل زاوية الترطيب مع زيادة نسبة الكربون النانوية ، من 72 درجة مئوية لمرشح النانو النقي إلى 44 درجة مئوية للمرشح مع 0.3 نسبة مئوية من دقائق الكربون النانوية.\",\"PeriodicalId\":1,\"journal\":{\"name\":\"Accounts of Chemical Research\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":16.4000,\"publicationDate\":\"2024-04-20\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Accounts of Chemical Research\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9062\",\"RegionNum\":1,\"RegionCategory\":\"化学\",\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q1\",\"JCRName\":\"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Accounts of Chemical Research","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9062","RegionNum":1,"RegionCategory":"化学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q1","JCRName":"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

摘要

本研究旨在使用通过简单缩合聚合法制备的支化聚酰胺 66 制备纳米过滤器，然后用石油废料制备的纳米碳片进行增强。采用原位聚合法制备聚酰胺 66 的纳米复合材料，用聚乙烯醇溶液制备纳米碳颗粒增强聚酰胺的混合物，并用不同比例的纳米碳（包括 0.01、0.02 和 0.03 wt%）进行增强。在特定条件下（20 千伏的应用电压、15 厘米的泵送距离、1 毫升/小时的流速和 0.4 毫米的针头直径），使用电纺丝技术制备纳米纤维过滤器。对制备的材料进行了多项测试，包括扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、润湿角和粒度分析]。过滤过程前后的水/油。数据显示，利用电纺丝技术制备出了柔软均匀、直径约为 350 纳米的纳米纤维，并观察到开放式多孔结构的形成。从扫描电子显微镜图像中可以观察到，液体分子附着在过滤纤维上，缩小了过滤器上的孔洞，使水可以通过过滤器，同时根据过滤过程后获得的结果恢复了过滤器的特性。根据获得的数据，大多数孔隙的直径约为 100 纳米，随着纳米碳比例的增加，纤维直径减小，在一根纤维和另一根纤维之间产生的孔隙也随之减小，而纳米碳比例最大的纤维直径增加，孔隙的直径也随之增大。据观察，在使用制备的过滤器进行过滤后，水明显恢复了其自然属性。红外线数据表明，聚合纤维和添加的碳颗粒之间存在物理相互作用，因为在过滤纤维中添加碳颗粒后，红外线强度会降低。润湿角结果表明，过滤器具有亲水性，随着碳纳米颗粒百分比的增加，润湿角也随之增大，从纯纳米过滤器的 72°C 降至碳纳米颗粒百分比为 0.3 的过滤器的 44°C。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

查看原文本刊更多论文

تحضير وتوصيف فلتر نسيج نانوي لفصل خليط الزيت / الماء باستخدام خلائط البولي امايد/ بولي فينيل الكحول المسلحة بجسيمات الكربون النانوية

تهدف هذه الدراسة إلى تحضير مرشح نسيجي نانوي باستخدام البولي امايد المتفرع 66 المحضر بطريقة بلمرة التكثيف البسيطة والذي يتم تقويته فيما بعد بدقائق الكاربون المحضرة من المخلفات النفطية . تم استخدام بلمرة الموقع لتحضير المتراكبات النانوية للبولي امايد 66 عن طريق بلمرة الموقع , تم تحضير خليط من البولي امايد المسلح بدقائق الكاربون النانوية مع محلول البولي فينيل الكحول , تم التدعيم بنسب مختلفة من الكاربون النانوي تضمنت 0.01 و 0.02و 0.03 نسبة وزنية مئوية . تم استخدام تقنية الغزل الكهربائي لتحضير فلتر الألياف النانوية في ظل ظروف محددة تتضمن (20 كيلو فولت كجهد مطبق ، ومسافة الضخ 15 سم ، 1 مل / ساعة كمعدل انسياب ، وقطر الابرة 0.4 مم). تم إجراء العديد من الاختبارات للمواد المحضرة بما في ذلك وفحص المجهر الإلكتروني الماسح ، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء ، زاوية الترطيب ، وتحليل حجم الجسيمات]. الماء / الزيت قبل عملية الترشيح وبعدها. وفقًا لبيانات ، تم إنتاج ألياف نانوية ناعمة ومتجانسة بقطر تقريبي 350 نانومتر وتم ملاحظة تشكيل تراكيب مسامية مفتوحة باستخدام تقنية الغزل الكهربائي . تم ملاحظة من صور المجهر الالكتروني الماسح ان الجزيئات السائلة تلتصق بألياف المرشح وتعمل على تقليص الفتحات الموجودة في الفلتر ، مما يسمح للماء بالمرور عبر الفلتر مع استعادة خصائصه ، وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها بعد عملية الترشيح. وفقًا لبيانات تم الحصول عليها يبلغ قطر غالبية المسام حوالي 100 نانومتر ، تقل المسامات الناشئة بين ليف واخر بزيادة نسبة الكاربون النانوي بسبب نقصان قطر الليف ، وتزداد اقطار الالياف في اكبر نسبة من الكاربون النانوي وتزداد معها قطر المسامات . تم ملاحظة ان الماء يستعيد خواصه الطبيعية بشكل كبير جدا بعد اجراء عملية الترشيح بالفلاتر المحضرة. توضح بيانات الأشعة تحت الحمراء أن هناك تفاعلًا فيزيائي بين الألياف البوليمرية وجزيئات الكربون المضافة نظرًا لوجود انخفاض في كثافة الأشعة تحت الحمراء بعد إضافة جزيئات الكربون إلى ألياف المرشح . اثبتت نتائج زاوية الترطيب ان للفلاتر خاصية المحبة للماء وتزداد مع زيادة نسبة الكربون النانوية حيث تقل زاوية الترطيب مع زيادة نسبة الكربون النانوية ، من 72 درجة مئوية لمرشح النانو النقي إلى 44 درجة مئوية للمرشح مع 0.3 نسبة مئوية من دقائق الكربون النانوية.

求助全文

通过发布文献求助，成功后即可免费获取论文全文。去求助

来源期刊

Accounts of Chemical Research 化学-化学综合

CiteScore

31.40

自引率

1.10%

发文量

312

审稿时长

2 months

期刊介绍： Accounts of Chemical Research presents short, concise and critical articles offering easy-to-read overviews of basic research and applications in all areas of chemistry and biochemistry. These short reviews focus on research from the author’s own laboratory and are designed to teach the reader about a research project. In addition, Accounts of Chemical Research publishes commentaries that give an informed opinion on a current research problem. Special Issues online are devoted to a single topic of unusual activity and significance. Accounts of Chemical Research replaces the traditional article abstract with an article "Conspectus." These entries synopsize the research affording the reader a closer look at the content and significance of an article. Through this provision of a more detailed description of the article contents, the Conspectus enhances the article's discoverability by search engines and the exposure for the research.