Chia sẻ bài báo qua Email KHẢ NĂNG PHÂN HỦY METHYLENE BLUE VÀ CONGO RED CỦA HỆ ZnO/UV
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 16/03/23 Ngày hoàn thiện: 25/05/23 Ngày đăng: 25/05/23Các tác giả
1. Nguyễn Trọng Nghĩa, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên2. Nguyễn Văn Quế, Trường Đại học Y Dược - ĐH Thái Nguyên
3. Nguyễn Thị Nguyệt, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên
4. Nguyễn Đình Vinh
, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
Tóm tắt
Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá khả năng phân hủy các chất màu hữu cơ gồm methylene blue (MB) và congo red (CR) trong môi trường nước của hệ ZnO/UV. Vật liệu tổng hợp được đã được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X và hiển vi điện tử quét. Vật liệu thu được ở dạng đơn pha ZnO với các dạng hình cầu và kích thước nằm trong khoảng từ 20 từ 70 nm. Sự ảnh hưởng của các yếu tố như hàm lượng ZnO, pH, nồng độ chất màu và thời gian đến hiệu suất phân hủy đã được nghiên cứu. Hàm lượng ZnO tối ưu cho quá trình phân hủy MB là 1,2 g/L và CR bằng 1,5 g/L. Giá trị pH thích hợp cho quá trình phản ứng phân hủy MB là 7 và CR là 6. Khi nồng độ chất màu hữu cơ tăng thì thời gian phản ứng tăng lên. Hiệu suất phân hủy đạt trên 90% đối với các dung dịch có nồng độ chất hữu cơ từ 5 đến 20 mg/L. Động học của quá trình phân hủy tuân theo mô hình động học bậc nhất với hằng số tốc độ phản ứng đối với MB và CR lần lượt bằng 0.0579 và 0.0609 (phut-1). Kết quả cho thấy hệ ZnO/UV có khả năng phân hủy tốt MB và CR với nồng độ từ 20 mg/L trở xuống.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] M. Hasanpour and M. Hatami, “Photocatalytic performance of aerogels for organic dyes removal from wastewaters: Review study,” J. Mol. Liq., vol. 309, 2020, Art. no. 113094.
[2] S. S. Chan, K. S. Khoo, K. W. Chew, T. C. Ling, and P. L. Show, “Recent advances biodegradation and biosorption of organic compounds from wastewater: Microalgae-bacteria consortium-A review,” Bioresour. Technol., vol. 344, 2022, Art. no. 126159.
[3] V. D. Nguyen, H. T. H. Nguyen, V. Vranova, L. T. N. Nguyen, Q. M. Bui, and T. T. Khieu, “Artificial neural network modeling for Congo red adsorption on microwave-synthesized akaganeite nanoparticles: optimization, kinetics, mechanism, and thermodynamics,” Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 28, no. 8, pp. 9133–9145, 2021.
[4] N. Daneshvar, A. Oladegaragoze, and N. Djafarzadeh, “Decolorization of basic dye solutions by electrocoagulation: An investigation of the effect of operational parameters,” J. Hazard. Mater., vol. 129, no. 1–3, pp. 116–122, 2006, doi: 10.1016/j.jhazmat.2005.08.033.
[5] N. D. Vinh and V. T. Trang, “Removal of Methylene Blue from Aqueous electrocoagulation,” TNU J. Sci. Technol., vol. 225, no. 13, pp. 101–106, 2020.
[6] R. Sharma, H. Saini, D. R. Paul, S. Chaudhary, and S. P. Nehra, “Removal of organic dyes from wastewater using Eichhornia crassipes: a potential phytoremediation option,” Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 28, pp. 7116–7122, 2021.
[7] P. V. Nidheesh, C. Couras, A. V Karim, and H. Nadais, “A review of integrated advanced oxidation processes and biological processes for organic pollutant removal,” Chem. Eng. Commun., vol. 209, no. 3, pp. 390–432, 2022.
[8] D. Zhu and Q. Zhou, “Action and mechanism of semiconductor photocatalysis on degradation of organic pollutants in water treatment: A review,” Environ. Nanotechnology, Monit. Manag., vol. 12, no. July, p. 100255, 2019, doi: 10.1016/j.enmm.2019.100255.
[9] R. Ullah and J. Dutta, “Photocatalytic degradation of organic dyes with manganese-doped ZnO nanoparticles,” J. Hazard. Mater., vol. 156, no. 1, pp. 194–200, 2008, doi: 10.1016/j.jhazmat.2007.12.033.
[10] H. Derikvandi and A. Nezamzadeh-Ejhieh, "Increased photocatalytic activity of NiO and ZnO in photodegradation of a model drug aqueous solution: Effect of coupling, supporting, particles size and calcination temperature," J. Hazard. Mater., vol. 321, pp. 629-638, 2017.
[11] T. Fazal, A. Razzaq, F. Javed, A. Hafeez, N. Rashid, U. S. Amjad, M. S. Ur Rehman, A. Faisal, and F. Rehman, "Integrating adsorption and photocatalysis: A cost effective strategy for textile wastewater treatment using hybrid biochar-TiO2 composite," Hazard. Mater., vol. 390, 2020, Art. no. 121623.
[12] E. S. Elmolla and M. Chaudhuri, “Degradation of amoxicillin, ampicillin and cloxacillin antibiotics in aqueous solution by the UV/ZnO photocatalytic process,” J. Hazard. Mater., vol. 173, no. 1–3, pp. 445–449, 2010.
[13] S. Parashar, “Process for the preparation of nano zinc oxide particles,” United States patent, US8961681B2, Feb. 24, 2015.
[14] Y. Fu, J. Wang, Q. Liu, and H. Zeng, “Water-dispersible magnetic nanoparticle-graphene oxide composites for selenium removal,” Carbon N. Y., vol. 77, pp. 710–721, 2014, doi: 10.1016/ j.carbon. 2014.05.076.
[15] M. A. Chamjangali, G. Bagherian, A. Javid, S. Boroumand, and N. Farzaneh, “Synthesis of Ag–ZnO with multiple rods (multipods) morphology and its application in the simultaneous photo-catalytic degradation of methyl orange and methylene blue,” Spectrochim. Acta Part A Mol. Biomol. Spectrosc., vol. 150, pp. 230–237, 2015.
[16] M. Keramati and B. Ayati, “Petroleum wastewater treatment using a combination of electrocoagulation and photocatalytic process with immobilized ZnO nanoparticles on concrete surface,” Process Saf. Environ. Prot., vol. 126, pp. 356–365, 2019, doi: 10.1016/j.psep.2019.04.019.
[17] M. N. Chong, B. Jin, C. W. K. Chow, and C. Saint, “Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review,” Water Res., vol. 44, no. 10, pp. 2997–3027, 2010, doi: 10.1016/j.watres.2010.02.039.
[18] X. Xue, W. Zang, P. Deng, Q. Wang, L. Xing, Y. Zhang, and Z. L. Wang, “Piezo-potential enhanced photocatalytic degradation of organic dye using ZnO nanowires,” Nano Energy, vol. 13, pp. 414–422, 2015, doi: 10.1016/j.nanoen.2015.02.029.
[19] D. Dodoo-Arhin, T. Asiedu, B. Agyei-Tuffour, E. Nyankson, D. Obada, and J. M. Mwabora, “Photocatalytic degradation of Rhodamine dyes using zinc oxide nanoparticles,” Mater. Today Proc., vol. 38, pp. 809–815, 2021, doi: 10.1016/j.matpr.2020.04.597.
[20] A. H. Zyoud, A. Zubi, S. Hejjawi, S. H. Zyoud, M. H. Helal, S. H. Zyoud, N. Qamhieh, A. Hajamohideen, and H. S. Hilal, “Removal of acetaminophen from water by simulated solar light photodegradation with ZnO and TiO2 nanoparticles: Catalytic efficiency assessment for future prospects,” J. Environ. Chem. Eng., vol. 8, no. 4, 2020, Art. no. 104038.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7536
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu