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Einfache Herstellung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Cu2O-Nanokompositen als neue Katalysatormaterialien für die Reduktion von P-Nitrophenol

Zusammenfassung

Die effektive Synthese und Selbstorganisation von Nanokompositen war von entscheidender Bedeutung für ein breites Anwendungsspektrum von Nanomaterialien. In dieser Arbeit, neue Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT)-Cu2 O-Nanokomposite wurden mit einem einfachen Ansatz erfolgreich synthetisiert. CNT wurde als Verankerungsgrund für die Belastung von Cu2 . gewählt O-Nanopartikel zur Herstellung von Verbundkatalysatoren mit guter Stabilität und guter Wiederverwendbarkeit. Es wird entdeckt, dass das präparierte CNT-Cu2 O-Nanokompositmaterialien könnten durch Regulierung der Zubereitungstemperatur und -zeit ohne die Verwendung von Stabilisierungsmitteln effektiv kontrolliert werden. Die Nanostrukturen synthetisierter Komposite wurden durch viele Techniken wie Rasterelektronenmikroskopie (REM), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und Röntgenbeugung (XRD) gut charakterisiert. Und das vorbereitete CNT-Cu2 O-Nanokomposite mit optimierten Herstellungsbedingungen als neuer Katalysator zeigten eine hervorragende katalytische Leistung bei der Reduktionsreaktion von p-Nitrophenol, was potenzielle Anwendungen für Umweltmanagement und Verbundmaterialien demonstriert.

Hintergrund

Seit der Entdeckung der Kohlenstoffnanoröhren (CNT) wurden die damit verbundenen Forschungen und Anwendungen für Katalysatoren [1, 2], flexible Superkondensatoren [3], elektronische Sensoren [4] und nachhaltige Abwasserbehandlung [5] umfassend erforscht. Es ist bekannt, dass CNTs aufgrund hoher chemischer Stabilität, guter elektrischer Leitfähigkeit, großer spezifischer Oberfläche und extrem hoher mechanischer Festigkeit spezielle Materialien sind [6]. Diese besonderen Eigenschaften machen CNTs zu einem großen Gefallen für Forscher. In den letzten Jahren wurden weitere Forschungsarbeiten zur CNT-Katalyse durchgeführt, die sich hauptsächlich auf Verbundwerkstoffe mit Übergangsmetallen beziehen. Karimi-Maleh et al. haben CuO/CNTs-Nanokomposit durch chemische Fällungsverfahren synthetisiert, die als hochadhäsive Kohlenstoffpastenelektrode verwendet werden [7, 8]. Angesichts der jüngsten Entwicklung der Nanowissenschaften und Nanotechnologie ist die Entwicklung einer einfachen und kostengünstigen Strategie zur Synthese multifunktionaler Kohlenstoffmaterialien eine wichtige Herausforderung. Gleichzeitig werden immer mehr Nanomaterialien zur Verbesserung der katalytischen Eigenschaften erforscht, wie Pd [9], TiO [10], Mo [11], Zn [12], Au [13] und Ag [14]. Liuet al. verwendeten Zink zur Herstellung von Chloroplastenimitationen durch den selbstorganisierten Ansatz, der für die photoenzymatische Reaktion in der nachhaltigen Kraftstoffsynthese von Vorteil war [15]. So werden beispielsweise Silbernanopartikel aufgrund ihrer hohen Reaktivität und Selektivität heute häufig als Katalysatoren eingesetzt [16, 17]. Darüber hinaus könnten Pt-Nanopartikel als Elektronenseparator dienen [18]. Pt und TiO2 wirkte als Selbstmineralisierung, um die Faserbündelarchitektur zu reformieren [19]. Liuet al. erforschte die Peptid-Porphyrin-Zusammensetzungen; darin präsentierten sie leicht mineralisierbare Pt-Nanopartikel [20]. Ein dendritisches, mit Pyrenyl-Einheiten dekoriertes hyperverzweigtes Polyglycidol (pHBP) wurde von Li und Mitarbeitern hergestellt, die CNTs über einen nicht-kovalenten (zerstörungsfreien) Prozess funktionalisieren konnten, danach Au-, Ag- und Pt-Nanopartikel mit einheitlichem SiO2 , GeO2 , und TiO2 Beschichtungen wurden in situ auf die so hergestellten CNT/pHBP-Hybride abgeschieden [21]. Neuartige CNT/pHBP/Au-Hybride und CNT/pHBP/Pt wurden beschrieben und zeigten eine ausgezeichnete katalytische Aktivität für die 4-NP-Reduktion [13, 21]. Darüber hinaus erzielte die Forschungsgruppe von Szekely eine hervorragende Arbeit über einen azidoderivatisierten bifunktionellen Cinchona-Squaramid-Katalysator, der auf die Oberfläche einer Polybenzimidazol-basierten Nanofiltrationsmembran gepfropft wurde, die die Änderung der Geometrie und erhöhte sekundäre Wechselwirkungen bestätigte und die katalytische Wirkung verstärkte [22 ].

Auf der anderen Seite gehörten Kupfernanokristalle zu kostengünstigen und häufig vorkommenden Materialien, die als Katalysatoren verwendet werden. Größe und Form beeinflussten die katalytische Aktivität, aber auch die Oberflächenmikrostruktur und die Anordnung der Cu-Atome auf der Oberfläche bestimmten die katalytischen Ergebnisse [23]. Meldal [24] und Sharpless [25] hatten die Fähigkeit von Cu + . erforscht Salze bei Raumtemperatur oder bei mäßigem Erhitzen, um eine Cycloadditionsreaktion zu beschleunigen [26]. Mit der Funktionalisierung von Cu-Katalysatoren wurden Cu-Nanomaterialien effektiv für die Elektrokatalyse, Photokatalyse und CO2 . verwendet Katalyse. Beispielsweise wurde in früheren Berichten darauf hingewiesen, dass Cu auf dem Gebiet der im sichtbaren Licht aktiven Photokatalysatoren angewendet wurde [27]. In dieser Arbeit wird die gleichzeitige Funktionalisierung von Cu- und Cd-Katalysatoren und photokatalytischem CO2 Reduktion erfolgreich umgesetzt. Kupfernanostrukturen wurden auch in katalytischen Oxidationsreaktionen verwendet, aber diese Mechanismen unterscheiden sich von anderen Metallkatalysatoren [28]. Da CNTs eine hohe mechanische Festigkeit, hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit und Adsorption, einzigartige Nanostruktur, mechanische und thermische Eigenschaften sowie Hydrophobie zeigten, verwendeten viele Forscher CNTs als Template zur Unterstützung heterogener Katalysatoren [29]. Hybride Nanoflower-Komposite gemischt mit CNTs zeigten eine hohe Enzymverdrahtungseffizienz und Elektronentransferrate, die im Bereich der Herstellung enzymatischer Biobrennstoffzellen verwendet werden könnten [30]. Darüber hinaus untersuchte Esumis Gruppe die Dendrimer-verkapselten Au-NPs für die 4-NP-Reduktion, aber die Ergebnisse zeigten, dass der Prozess durch die Konzentration und Bildung der Dendrimere beeinflusst wird [13, 31, 32, 33]. Gleichzeitig wurde über einige Forschungsarbeiten zu CNT- und Cu-Verbundwerkstoffen berichtet. Typischerweise beschreiben Leggiero et al. fanden heraus, dass das mit der CVD-Methode beimpfte und mit CNT galvanisch abgeschiedene Cu ausgezeichnete Leiter erreicht [34]. Cho et al. untersuchten CNT- und Metallmatrix-Verbundwerkstoff-verbundenes Chromcarbid durch in-situ-Bildung, was inkompatible Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit und Temperaturkoeffizient des Widerstands erreichte [35].

Hier berichten wir über die Synthese von stabilem CNT-Cu2 O Nanocomposites durch eine einfache und einfache Herstellungsweise. Cu2 O-Nanokristalle wurden aus einer CuCl-Vorstufe hergestellt. Wir haben verschiedene Präparationstemperaturen und -zeiten angepasst, um die Größe der gebildeten Cu-Nanostrukturen zu regulieren. Die im vorigen Bericht vorgestellte Methode ist relativ komplex, während die Herangehensweise im vorliegenden Fall einfach und umweltfreundlich mit geringem Materialaufwand erschien. Außerdem könnten die so hergestellten Verbundmaterialien als neue katalytische Materialien verwendet und für die Reduktionsreaktion von 4-NP verwendet werden [36]. Insbesondere könnte unsere Studie große potenzielle Anwendungen im Bereich der Abwasserbehandlung und der Verbundkatalysatormaterialien aufzeigen.

Methoden

Das Experiment verwendete Materialien, mehrwandige Aminierungs-Kohlenstoff-Nanoröhrchen (95 %, Innendurchmesser 3–5 nm, Außendurchmesser 8–15 nm, Länge 50 µm), Kupferchlorid (97 %, CuCl) und Kupferchlorid ( 98%, CuCl2 ) wurden von Aladdin Chemicals bezogen. Natriumhydroxid (96%, NaOH) wurde von Tianjin Kermel Chemical Reagent bezogen. L-Ascorbinsäure (99,7%), Natriumborhydrid (98%, NaBH4 .) ) und p-Nitrophenol (98%, 4-NP) wurden von Shanghai Hushi Reagent bezogen. Alle verwendeten Lösungsmittel waren von analytischer Qualität und wurden ohne weitere Behandlung direkt verwendet.

Die angestrebten Nanokomposite wurden nach folgendem Verfahren synthetisiert:Die Mischung aus 100 mg carboxylierten Kohlenstoffnanoröhren und 100 mg CuCl-Feststoff wurde in einem sauberen Becherglas mit Magnetschnur (300 U/min) 20 Minuten lang bei 30 °C zu 250 ml entionisiertem Wasser gegeben . Anschließend wurden unter Rühren für 1 Stunde 0,88 µg Ascorbinsäure und 5,0 µl NaOH (1 µM) in die obige Mischlösung gegeben. Dann wurde der Feststoff mehrmals mit 100 ml Ethanol und 100 ml entionisiertem Wasser gewaschen und durch Trocknen im Vakuum bei 50 °C für 48 h gesammelt [16]. Zum Vergleich wurden verschiedene Versuchsbedingungen bei 30 °C unter Rühren für 6 Stunden oder bei 60 °C unter Rühren für 1 Stunde kontrolliert. Alle erhaltenen Proben wurden 48 Stunden lang bei 50°C im Vakuum getrocknet.

Die katalytischen Experimente wurden gemäß den vorherigen Berichten durchgeführt und nachgewiesen [16]. In katalytischen Experimenten 0,0174 g 4-NP und 0,1892 g NaBH4 wurden in 25 ml entionisiertem Wasser gelöst und etwa 16 ml wässrige 4-Nitrophenollösung (0,313 mM) und eine frisch zubereitete 15 ml Natriumborhydridlösung wurden bei Raumtemperatur in ein Becherglas gegeben [36, 37]. Dann wird das synthetisierte CNT/Cu2 O-Verbundstoffe (10&supmin; mg) wurden in der oben hergestellten Lösung dispergiert, um eine Suspension zu erhalten. Zur Standardisierung des Instruments wurden 1,5 µl entionisiertes Wasser in eine Quarzküvette gegeben und unter Verwendung eines UV-Vis-Spektrophotometers bei einer Wellenlänge von 220 bis 550 nm überwacht. Danach wurde in Intervallen von 4 min 1,5 ml Überstandsflüssigkeit überwacht und rezykliert, wodurch die Konzentration im Reaktionssystem konstant gehalten wurde. Nach der katalytischen Reaktion wurde der gebrauchte Katalysator durch Zentrifugation zurückgewonnen und mehrmals mit Ethanol und Wasser gewaschen.

Die Morphologien der hergestellten Verbundstoffe wurden unter Verwendung eines Feldemissions-Rasterelektronenmikroskops (REM) (S-4800II, Hitachi, Japan) mit einer Beschleunigungsspannung von 15 kV analysiert. Die EDXS-Analyse wurde typischerweise bei 200 kV Beschleunigung unter Verwendung eines Oxford Link-ISIS-Röntgen-EDXS-Mikroanalysesystems durchgeführt, das an ein SEM angeschlossen war. Die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM, HT7700, Hitachi High-Technologies Corporation) wurde mit kommerziellen 300-Mesh-Kupfergittern untersucht. Mit einer Beschleunigungsspannung von 200 kV wurden Elementabbildungen in Kompositen unter Verwendung der Röntgenspektroskopie (EDXS) unterschieden. Die Komposite wurden mit einem motorisierten Probentisch des konfokalen Raman-Mikroskops Horiba Jobin Yvon Xplora PLUS durchgeführt [38,39,40,41,42]. Die Röntgenbeugungsanalyse (XRD) wurde auf einem Röntgendiffraktometer untersucht, das mit einer Cu Kα-Röntgenstrahlungsquelle und einem Bragg-Beugungsaufbau ausgestattet war (SmartLab, Rigaku, Japan).

Ergebnisse und Diskussion

Zunächst zeigt Abb. 1 die Nanostrukturen des synthetisierten CNT-Cu2 . O-Nanokomposite über Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Kupfer(I)-Chlorid. Nach dem Versuch der Charakterisierung verschiedener Parameter wurden die optimalen Produkte unter verschiedenen Reaktionsfaktoren erhalten. Wie in Abb. 1a, d gezeigt, bei einer Reaktionstemperatur von 30 °C und Rühren für 1 h die Größe von Cu2 O-Nanokristalle zeigten eine gleichmäßige Verteilung von etwa 30–50 nm auf der Oberfläche der Nanoröhren im synthetisierten CNT-Cu-30-1-Komposit. Darüber hinaus wurden die erhaltenen Komposite unter 30 °C und Rühren für 6 Stunden oder 60 °C für 1 Stunde, die als CNT-Cu-60-1 und CNT-Cu-30-6 bezeichnet wurden, ebenfalls untersucht und zeigten große Blöcke von Cu2 O nanokristalline Partikel sogar mit Durchmessern im Mikrometerbereich. Um die Komponentendispersion des hergestellten CNT-Cu-30-1-Komposits weiter zu analysieren, untersuchten wir die Morphologien mithilfe von EDS-Kartenscannen. Abbildung 2 zeigt das SEM-Bild des CNT-Cu-30-1-Nanokomposits und Elementkartierungen der C-, O- und Cu-Elemente. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten, dass die verwendeten Kohlenstoffnanoröhren als guter Träger dienen können, während das gebildete Cu2 O-Nanopartikel hafteten gleichmäßig auf der Oberfläche von CNT, von denen angenommen werden könnte, dass sie gute katalytische Leistungen zeigen.

REM- und TEM-Bilder des synthetisierten CNT-Cu2 O Nanokomposite. a , d CNT-Cu-30-1. b , e CNT-Cu-60-1. c , f CNT-Cu-30-6

REM-Aufnahme des CNT-Cu-30-1-Nanokomposits und Elementarkartierungen von C, O und Cu

Als nächstes wird das synthetisierte CNT-Cu2 O-Nanokomposite wurden durch die XRD-Technik charakterisiert, wie in Abb. 3 gezeigt. Es ist leicht zu erkennen, dass der charakteristische Beugungspeak von CNT bei 2θ . auftrat Werte von 26°, die aufgrund ihrer Kohlenstoffnanoröhrenstruktur auf PDF26–1079 indiziert werden konnten. Außerdem könnten viele starke und scharfe charakteristische Peaks Cu2 . zugeordnet werden O nanokristallin, indiziert nach PDF05–0667. Offensichtlich zeigten alle erhaltenen zusammengesetzten Proben die gleichen charakteristischen Peaks ohne andere Verunreinigungen. Es war interessant festzustellen, dass für die Untersuchung der Stabilität von Cu2 O-Nanopartikel wurde das nach 1 Monat erhaltene Komposit wiederholt durch XRD analysiert. Und das erhaltene Ergebnis zeigte die gleichen Kurven, was die gute Stabilität von synthetisiertem Cu2 . anzeigt O Nanopartikel. Darüber hinaus werden die Raman-Spektren von CNT und synthetisiertem CNT-Cu2 O-Nanokomposite wurden untersucht und in Abb. 4 gezeigt. Beim Vergleich von CNT-Spektren mit CNT-Cu-30-1- und CNT-Cu-60-1-Spektren zeigten alle Kurven zwei deutlich sichtbare Peaks (G und D) und einen kleineren (2D ), die die Existenz einer kohlenstoffbasierten Matrix belegen. D-Peak (1344 cm −1 ) stellte die Defekte und Störungen in CNT dar, und G-Peak (1605 cm −1 ) zeigte das Ergebnis einer Störung in sp 2 . an -hybridisierte Kohlenstoffsysteme. Darüber hinaus 2D-Peak (2693 cm −1 ) könnte auf Zwei-Phononen-Gitterschwingungen in der CNT-Struktur zurückgeführt werden. Es sollte beachtet werden, dass in Abb. 4 das Intensitätsverhältnis der D- und G-Peaks (I D /Ich G ) für CNT zeigte den Wert von 1,64. Der Wert von I D /Ich G von CNT-Cu-30-1-Komposit (1,34) kleiner als CNT, aber größer als CNT-Cu-60-1-Komposit (1,29). Aufgrund des höheren Verhältnisses war der Defekt des Kohlenstoffkristalls umso größer, was weiter zeigte, dass die Kristallinität des CNT-Cu-60-1-Kompositmaterials größer schien als die von CNT-Cu-30-1, was gut mit den Ergebnissen der REM-Charakterisierung übereinstimmte . Andererseits charakteristische Peaks bei 223 cm −1 und 485 cm −1 dargestellte Gitterschwingungen in Cu2 O Kristall.

XRD-Kurven des synthetisierten CNT-Cu2 O Nanokomposite

Raman-Spektren von CNT und synthetisiertem CNT-Cu2 O Nanokomposite

Das erhaltene CNT-Cu2 O-Nanokomposite wurden verwendet, um 4-Nitrophenolat (4-NP) zu 4-Aminophenol (4-AP)-Lösung in Gegenwart von NaBH4 . zu reduzieren als typisches Reaktionsmodell. Es wurde gut berichtet, dass die UV-vis-Spektroskopie eine spezielle Methode zur Überwachung der 4-NP-Reduktionsreaktion ist [23, 36, 38], die umfassend untersucht wurde. Zuerst die 4-NP-Lösung mit frischem wässrigem NaBH4 wurde durch UV-Vis-Spektroskopie überwacht, wie in Abb. 5 gezeigt. Der maximale Absorptionspeak von 4-NP lag bei 314 nm. Nach Zugabe von NaBH4 Lösung ohne den Katalysator erschien die Lösung hellgelb mit einer auf 401 nm verschobenen Peakposition, was auf die Bildung von 4-Nitrophenolat hinweist [36]. Wie in Abb. 5a gezeigt, konnte das hergestellte CNT-Cu-30-1-Komposit 4-NP-Gemische mit NaBH4 . vollständig katalysieren innerhalb von 35 s 4-Aminophenol zu produzieren, was hauptsächlich auf die hohe katalytische Fähigkeit von Cu2 . zurückzuführen sein könnte O-Nanopartikel in diesem Komposit. Bei Zugabe der Katalysatoren CNT-Cu-60-1 oder CNT-Cu-30-6 in die Reaktionsmischung verschwand der maximale Absorptionspeak bei 401 nach etwa 11–12 min allmählich, was auf die Bildung von Produkt hindeutete 4-AP. Gleichzeitig ist, wie in Abb. 5d dargestellt, die Farbe der 4-NP-Lösung mit NaBH4 änderte sich nach dem katalytischen Prozess von hellgelb in farblos, was den Abschluss des katalytischen Prozesses anzeigt.

Katalytische Reduktion von 4-NP durch gegenwärtig synthetisiertes CNT-Cu2 O Nanokomposite. a CNT-Cu-30-1. b CNT-Cu-60-1. c CNT-Cu-30-6. d Die Fotos der 4-NP-Lösung vor und nach dem katalytischen Prozess

Es schien ein wichtiger Indikator für Katalysatormaterialien zu sein, ausgezeichnete Stabilitäts- und Wiederverwendungsleistungen zu besitzen [43,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52]. Der kontinuierliche Prozess machte ihn nachhaltig und erregte zunehmende Aufmerksamkeit, was besser erschien als der Batch-Prozess. Die Verbesserung der Umlauffähigkeit von Verbundstoffen trug dazu bei, die Produktionskosten zu senken. Basierend auf den obigen Ergebnissen katalytischer Tests untersuchten wir daher die Wiederverwendbarkeit des synthetisierten CNT-Cu-30-1-Nanokomposits als Katalysator für die Reduktion von 4-Nitrophenol mit NaBH4 für die folgenden acht Mal als Modell. Wie in Abb. 6 gezeigt, erreichte die katalytische Effizienz der ersten Runde fast 99 % und zeigte selbst nach 8 Zeiten einen Wert von 92 %, was eine ausgezeichnete Stabilität und Wiederverwendung der gegenwärtig synthetisierten Nanokomposite demonstriert. Der mögliche Grund für den katalytischen Abbau könnte folgendem zugeschrieben werden:Erstens waren die aktiven Zentren von Kompositen von Spuren von 4-NP oder 4-AP bedeckt. Zweitens gab es einen Spurenverlust, wenn der Katalysator recycelt und gewaschen wurde. Um diese Situationen zu vermeiden, könnten zukünftigen Designs magnetische Nanopartikel hinzugefügt werden, um Verluste zu reduzieren. Abbildung 7 zeigt die Herstellung von CNT-Cu2 O-Nanokomposite und ihre katalytischen Eigenschaften auf Nitroverbindungen. Das Schema zeigte, dass die Präparationstemperaturen und -zeiten eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Größe von Cu2 . zu spielen schienen O-Nanokristall und nächste katalytische Leistung. l-Ascorbinsäure wurde als Reduktionsmittel in das Reaktionssystem gegeben und Cu2 O wurden gebildet. Und CNT fungierte als Substratträger, um eine größere Plattform und Verankerungsstellen bereitzustellen, um eine Agglomeration von Cu2 . zu verhindern O Nanopartikel. Außerdem ist die Kombination von CNT mit Cu2 O könnte den Prozess des Elektronentransfers verbessern, was auch die intermolekularen Wechselwirkungen zwischen CNT und Cu2 . erhöht O. In anderen Studien wurde die Reduktionsreaktion von 4-NP durch Cu-Nanodrähte mit einer Zeit von 13 min katalysiert [23]. Präsentieren Sie daher synthetisiertes CNT-Cu2 O-1 erreichte eine hohe katalytische Leistung, was auf ein Potenzial und eine breite Anwendung in der Abwasserbehandlung und bei Verbundmaterialien hindeutet. Die Parameter mit einer Reaktionstemperatur von 30 °C mit 1 h (CNT-Cu-30-1) könnten das kleine und einheitliche Cu2 . erzeugen O-Nanokristall im gebildeten Verbundmaterial, während eine erhöhte Temperatur (CNT-Cu-60-1) und eine längere Vorbereitungszeit (CNT-Cu-30-6) große agglomerierte Blöcke erzeugen und offensichtlich die katalytische Fähigkeit verringern könnten. Es war offensichtlich, dass die Größe und Form von Cu2 O‐Nanokristall hatte einen bemerkenswerten Einfluss auf die katalytische Aktivität. Daher bot die vorliegende Arbeit eine potenzielle Erforschung für das Design und die Herstellung neuer Nanokompositmaterialien für breite katalytische Felder.

Wiederverwendbarkeitstest von CNT-Cu-30-1 Nanokomposit als Katalysator für die Reduktion von 4-Nitrophenol mit NaBH4

Schematische Darstellung der Herstellung und katalytischen Reduktion des synthetisierten CNT-Cu2 O Nanokomposite

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend haben wir einen einfachen Ansatz zur Synthese von CNT-Cu2 . vorgestellt O Nanocomposites durch die Nutzung einer einfachen und kostengünstigen Methode. Durch eingehende Analyse wurden die optimierten Synthesebedingungen für das vorliegende CNT-Cu2 O-Komposit war 1 h lang bei 30°C, was Cu2 . demonstrierte O-Partikel mit einer Größe von 30–50 nm und gleichmäßig auf der Oberfläche von CNT verteilt. Das optimierte Katalysatorprodukt wurde zur Reduktion der 4-NP-Reaktion verwendet, um innerhalb von 35 s vollständig 4-AP zu bilden. Interessanterweise blieb die katalytische Fähigkeit nach 8 Zyklen zu 92% erhalten, was die gute katalytische Stabilität und potenzielle Anwendung zeigte. Das Vorhandensein von CNT lieferte nicht nur die Funktion eines Templatsubstrats, sondern verbesserte auch seine mechanischen Eigenschaften und die Stabilität bei der Wiederverwendbarkeit. Es wurde festgestellt, dass die synthetisierten Produkte selbst nach acht aufeinander folgenden wiederholten Zyklen eine hohe Leistung bei der katalytischen Reduktion von 4-NP zeigten. Aktuelle Studien zeigten, dass synthetisiertes CNT-Cu2 . vorliegt O-Verbundmaterialien könnten breite Kandidaten für Katalysatoren im Bereich der Abwasserbehandlung und Verbundmaterialien sein.

Abkürzungen

4-NP:

P-Nitrophenol

CNT:

Kohlenstoff-Nanoröhrchen

CNT-Cu-30-1:

Verbundmaterial bei 30 °C und 1 h erhalten

CNT-Cu-30-6:

Verbundmaterial bei 30 °C und 6 h erhalten

CNT-Cu-60-1:

Verbundmaterial bei 60 °C und 1 h erhalten

SEM:

Rasterelektronenmikroskop

TEM:

Transmissionselektronenmikroskop

XRD:

Röntgenbeugung


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