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Jun 03, 2024

높은 비표면적 γ

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6131(2023) 이 기사 인용 1079 액세스 3 인용 3 Altmetric Metrics 세부 정보 알루미나(Al2O3) 나노입자(NP)는 특히 흡착성 NP입니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6131(2023) 이 기사 인용

1079 액세스

3 인용

3 알트메트릭

측정항목 세부정보

알루미나(Al2O3) 나노입자(NP)는 특히 높은 비표면적(SSA)을 지닌 흡착성 NP로서 깨끗한 물에 활용될 수 있습니다. 본 연구에서는 공침법을 통해 순수한 γ-알루미나 NP를 성공적으로 합성하고, 합성된 NP에 대한 중탄산암모늄 농도의 영향을 연구하여 물에서 가장 높은 구리 이온 제거 능력을 제공할 수 있는 최적 농도를 찾는다. 결과는 19-23nm 범위의 평균 직경을 갖는 구형 알루미나 NP가 다양한 농도의 침전제로 형성되고 농도가 NP의 형태에 큰 영향을 미치지 않음을 선언합니다. 또한, 침전제 농도는 생성된 알루미나 NP의 광학적 특성에 영향을 미치며 샘플의 밴드갭 에너지는 4.24~5.05eV 사이에서 다양합니다. 침전제 농도의 가장 중요한 영향은 SSA 및 구리 이온 제거 용량에 반영됩니다. 매우 높은 SSA = 317m2/g이며 흡착질 농도 184mg/L에서 가장 높은 구리 제거율은 알칼리 용액에서 달성됩니다. 중립적인 해결책. 그러나 주어진 농도의 중탄산암모늄에서 합성된 알루미나 NP 0.9g/L를 포함하는 산성 용액에서도 98.2%의 놀라운 구리 제거가 달성되므로 이 샘플은 산성 폐수에서 Cu 이온 제거를 위한 좋은 후보가 될 수 있습니다.

나노 구조의 금속 산화물 재료의 생산은 높은 표면 대 부피 비율, 높은 표면 반응성 및 특이한 전기적 특성과 같은 고유한 특징으로 인해 최근 많은 주목을 받았습니다. 금속 산화물은 전자 및 광자 장치, 의학, 촉매 및 광촉매로 극도로 사용됩니다. 그들은 화학, 재료 과학, 물리학, 의학, 전자공학1,2,3을 포함한 많은 과학 분야에서 특히 바람직한 것으로 나타났습니다.

일반적으로 알루미나로 알려진 산화알루미늄은 산업에서 가장 많이 사용되는 금속 산화물 중 하나입니다. 알루미나 나노입자는 산-염기 특성, 높은 비표면적(SSA), 구조적 안정성, 저렴한 비용, 기계적 및 열 안정성, 우수한 기계적 강도, 휘발성 산도, 열 전도성과 같은 흥미로운 특성으로 인해 흡착 기반 응용 분야에서 널리 사용됩니다. , 강성, 대부분의 산 및 알칼리에 대한 불활성, 흡착 용량, 내마모성, 산화, 우수한 전기 및 화학적 저항성, 전기 절연성, 높은 융점 및 무독성입니다. 이러한 특징 중 높은 표면적과 개방형 다공성으로 인해 γ-알루미나는 석유 정제 및 석유화학 산업4,5,6,7,8에서 촉매 및 흡착제로 적용할 수 있습니다.

유기 오염물질과 달리 중금속은 자연적으로 분해되지 않고 생물체에 모이는 경향이 있으며, 중금속 이온은 대부분 산업 폐수에 요약되는 가장 흔한 독성 오염물질입니다. 산업 폐수 처리 시 특히 주의해야 할 독성 중금속에는 구리, 니켈, 납, 수은, 아연, 크롬 및 카드뮴이 포함됩니다9.

구리이온(Cu2+)은 생활폐수 및 산업폐수에 자연적으로 풍부하게 존재하는 유해 중금속 중 하나로 인체 건강에 매우 유해합니다10. 음용 수자원의 독성 오염물질인 구리 이온은 승인되지 않은 용량(2mg/L 이상)을 사용할 경우 두통, 우울증, 학습 문제와 같은 인간 건강 문제를 일으킬 위험이 있으므로 제거해야 합니다11. 흡착은 산업 응용 분야에서 단순성, 유연성 및 높은 효율성으로 인해 수용액에서 독성 금속을 제거하는 가장 유망한 방법 중 하나로 받아들여졌습니다. 현장에서 나노크기 물질의 사용은 큰 비표면적과 과도한 활성 그룹으로 인해 상당한 주목을 받아 왔습니다.