異なる磁性カーボンナノチューブを用いた吸着とマイクロ波再生を用いたペンタクロロフェノールの効率的な除去方法

An efficient method for removal of pentachlorophenol using adsorption and microwave regeneration with different magnetic carbon nanotubes.

• Xue Zhang
• Chunyue Cui
• Ying Wang
• Jing Chang
• Dong Ma
• Jing Wang

抄録

各種磁性カーボンナノチューブ(CNT)CoMFeO-CNT(M = Cu, Mn, Ni, Zn)を調製し、ペンタクロロフェノール(PCP)の吸着及びマイクロ波照射処理に適用することに成功した。このCoMFeO-CNTを透過電子顕微鏡,X線回折,振動試料磁力計,マイクロ波吸収分光法により特性評価を行った。吸着実験の結果、PCPに対する吸着能力は以下の順であった。CoCuFeO-CNTs＞CoMnFeO-CNTs＞CoNiFeO-CNTs＞CoZnFeO-CNTsの順であった。吸着後、CoMFeO-CNTsを磁場で分離し、850Wで180秒間マイクロ波を照射して再生したところ、吸着とマイクロ波再生を6回繰り返した後も再生効率は90%以上を維持していることが確認された。特に、CoCuFeO-CNTは優れた吸着能力と再利用性を示した。これらの結果は、塩素系有機化合物を効率的かつ無二次汚染で処理するための新たな道を開くことができると考えられる。

Various magnetic carbon nanotubes (CNTs) CoMFeO-CNTs (M = Cu, Mn, Ni, Zn) were successfully prepared and applied for treatment of pentachlorophenol (PCP) with adsorption and microwave irradiation process. The CoMFeO-CNTs were characterized by transmission electron microscopy, X-ray diffraction, vibrating sample magnetometry, and microwave absorption spectroscopy. The adsorption experiment results showed the adsorption capacity for PCP was in the following order: CoCuFeO-CNTs > CoMnFeO-CNTs > CoNiFeO-CNTs > CoZnFeO-CNTs. After adsorption, the CoMFeO-CNTs was separated by magnetic field and regenerated by microwave irradiation at 850 W for 180 s. It was confirmed that after six adsorption and microwave regeneration cycles, the regeneration efficiency maintained over 90%. In particular, CoCuFeO-CNTs exhibited excellent adsorption capacity and reusability. These results can open a new avenue for treatment of chlorinated organic compounds with efficiently and non-secondary pollution.