Journal des nanomatériaux et de la nanotechnologie moléculaire

Efficacité élevée des filtres à nanotubes de carbone multiparois pour l'élimination du benzène des solutions aqueuses : analyse quantitative par spectroscopie Raman

Emad M Elsehly, Chechenin NG, Makunin AV, Motaweh HA, Bukunov KA et Leksina EG

Efficacité élevée des filtres à nanotubes de carbone multiparois pour l'élimination du benzène des solutions aqueuses : analyse quantitative par spectroscopie Raman

L'application environnementale des nanotubes de carbone multiparois (MWCNT) comme nouveau type de filtres pour éliminer le benzène des solutions aqueuses a été étudiée. La fonctionnalisation de surface des MWCNT améliore leurs performances pour cette application. Des réseaux de MWCNT ont été synthétisés par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) par la méthode de pyrolyse par pulvérisation. Une aliquote de ces réseaux de MWCNT a été oxydée par de l'acide nitrique concentré. L'analyse infrarouge à transformée de Fourier a montré que les pics correspondant aux groupes hydroxyle et acide carboxylique dans les MWCNT oxydés (O-MWCNT) sont plus intenses que ceux des MWCNT bruts (R-MWCNT). Les images de microscopie électronique à balayage ont indiqué que les O-MWCNT ont un degré d'enchevêtrement plus faible et des diamètres de nanotubes réduits. La spectroscopie à rayons X dispersive en énergie a montré une teneur en oxygène élevée pour les O-MWCNT par rapport aux R-MWCNT. Afin d'estimer l'efficacité d'élimination des filtres MWCNT, la spectroscopie Raman en tant que technique quantitative pour effectuer des mesures de concentration de benzène dans des solutions aqueuses a été réalisée et utilisée pour estimer l'efficacité de la purification. L'efficacité d'élimination du benzène par les O-MWCNT s'est avérée atteindre 99 % pour une concentration de 500 ppm, indiquant l'existence d'interactions électroniques π-π spécifiques entre les molécules de benzène et la surface des O-MWCNT. Les MWCNT fonctionnalisés possèdent de bonnes applications potentielles pour le traitement de l'eau et des eaux usées, le maintien d'une eau de haute qualité et pourraient être utilisés pour nettoyer la pollution environnementale.