XỬ LÝ XANH METHYLEN BẰNG VẬT LIỆU NANO LAI ZrO2/GO  PHA TẠP ION Eu3+

Chu Mạnh Nhương

doi:10.34238/tnu-jst.7775

XỬ LÝ XANH METHYLEN BẰNG VẬT LIỆU NANO LAI ZrO2/GO PHA TẠP ION Eu3+

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 18/04/23 Ngày hoàn thiện: 23/05/23 Ngày đăng: 23/05/23

Các tác giả

Chu Mạnh Nhương , Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Trong công bố này, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu tính chất quang của các nano lai ZrO₂/GO pha tạp Eu³⁺ (0 – 2 mol%, ZrGOEu) bằng phương pháp thuỷ nhiệt và ứng dụng để xử lý xanh methylen (MB) trong nước. Phổ phản xạ khuếch tán cho thấy, các nano lai ZrGOEu hấp thụ năng lượng trong vùng khả kiến với năng lượng vùng cấm khoảng 2,375 eV– 2,750 eV. Xanh metylen bị hấp phụ tốt bởi các nano lai ZrGOEu với hiệu suất đạt 45,606% - 54,248%. Mô hình động học hấp phụ được đánh giá theo phương trình động học bậc 1 và bậc 2 tuyến tính của Lagergren, cho thấy mô hình động học tuyến tính bậc 2 có sự phù hợp tốt hơn, với hệ số tương quan R2 ≈ 1. Hiệu suất xử lý MB của cả quá trình đạt cao nhất 94,481%. Đặc biệt, các nano lai ZrGOEu có khả năng quang xúc tác tuyệt vời, hiệu suất phân huỷ MB đạt 88,606% khi chiếu sáng đèn xenon trong 180 phút, theo mô hình động học phân huỷ bậc 1. Với các tính chất đặc trưng tốt, tiềm năng sử dụng các nano lai ZrGOEu trong xử lý phẩm màu hữu cơ và các ion kim loại nặng trong nước.

Từ khóa

ZrGOEu; Lai nano; Hấp phụ; Quang xúc tác; Xanh methylen

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] N. Nirmala, V. Shriniti, K. Aasresha, J. Arun, K. P. Gopinath, S. S. Dawn, A. Sheeladevi, P. Priyadharsini, K. Birindhadevi, T. L. C. Nguyen, and A. Pugazhendhi, “Removal of toxic metals from wastewater environment by graphene-based composites: A review on isotherm and kinetic models, recent trends, challenges and future directions,” Science of the Total Environment, vol. 840, 2022, Art. no. 156564, doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.156564.

[2] M. Adel, M. A. Ahmed, M. A. Elabiad, and A. A. Mohamed, “Removal of heavy metals and dyes from wastewater using graphene oxide-based nanomaterials: A critical review. Environmental Nanotechnology,” Monitoring & Management, vol. 18, 2022, Art. no. 100719, doi: 10.1016/j.enmm. 2022.100719.

[3] N. Deshwal, M. B. Singh, I. Bahadur, N. Kaushik, N. K. Kaushik, P. Singh, and K. Kumari, “A review on recent advancements on removal of harmful metal/metal ions using graphene oxide: Experimental and theoretical approaches,” Science of the Total Environment, vol. 858, 2023, Art. no. 159672, doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159672.

[4] I. Fatimah, G. Fadillah, R. A. Rednasari, and S. Wahyuningsih, “Green reduction of graphene oxide using Annona muricata leaves extract for adsorption of methylene blue,” Inorganic Chemistry Communications, vol. 146, 2022, Art. no. 110144, doi: 10.1016/j.inoche.2022.110144.

[5] S. D. Priyadharshini, S. Manikandan, R. Kiruthiga, U. Rednam, P. S. Babu, R. Subbaiya, N. Karmegam, W. Kim, and M. Govarthanan, “Graphene oxide-based nanomaterials for the treatment of pollutants in the aquatic environment: Recent trends and perspectives – A review,” Environmental Pollution, vol. 306, 2022, Art. no. 119377, doi: 10.1016/j.envpol.2022.119377.

[6] B. Jacob, M. Mohan, K. C. Dhanyaprabha, and H. Thomas, “Facile one pot synthesis of nitrogen doped reduced graphene oxide supported Co₃O₄ nanoparticles as bifunctional catalysts for the reduction of 4-nitrophenol and NaBH₄ hydrolysis,” International journal of hydrogen energy, vol. 48, pp. 9285-9305, 2023, doi: 10.1016/j.ijhydene.2022.11.325.

[7] Z. Zhang, G. Yi, P. Li, X. Wang, X. Wang, C. Zhang, Y. Zhang, and Q. Sun, “Eu/GO/PbO₂ composite based anode for highly efficient electrochemical oxidation of hydroquinone,” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, vol. 642, 2022, Art. no. 128632, doi: 10.1016/j.colsurfa. 2022.128632.

[8] W. Guo, B. Zhao, Q. Zhou, Y. He, Z. Wang, and N. Radacsi, “Fe-Doped ZnO/Reduced Graphene Oxide Nanocomposite with Synergic Enhanced Gas Sensing Performance for the Effective Detection of Formaldehyde,” ACS Omega, vol. 4, pp. 10252−10262, 2019, doi: 10.1021/acsomega.9b00734.

[9] R. Singh, M. Kumar, L. Tashi, H. Khajuria, and H. N. Sheikh, “Hydrothermal synthesis of nitrogen doped graphene supported cobalt ferrite (NG@CoFe₂O₄) as photocatalyst for the methylene blue dye degradation,” Nanochem. Res., vol. 3, no. 2, pp. 149-159, 2018, doi: 10.22036/ncr.2018.02.004.

[10] K. Sharma, S. Jaiswal, A. Surana, and Y. K. Jhala, “Photocatalytic Degradation of Phenol-red Over Sb₂S₃- Graphene Oxide composite,” Eco. Env. & Cons., vol. 29, pp. 327-332, 2023, doi: 10.53550/EEC.2023. v29i01s.049.

[11] E. Alam, Q. Feng, H. Yang, J. Fan, S. Mumtaz, and F. Begum, “Synthesis of Fe₃O₄@mZrO₂-Re (Re = Y/La/Ce) by Using Uniform Design, Surface Response Methodology, and Orthogonal Design & Its Application for Asand AsRemoval,” Removal. Nanomaterials, vol. 11, 2021, Art. no. 2177, doi: 10.3390/nano11092177.

[12] Y. Li, J. Wang, Z. Huang, C. Qian, Y. Tian, and Y. Duan, “An Eu-doped Zr-metal-organic framework for simultaneous detection and removal of antibiotic tetracycline,” Journal of Environmental Chemical Engineering, vol. 9, 2021, Art. no. 106012, doi: 10.1016/j.jece.2021.106012.

[13] Y. Li, C. Chao, D. Zhang, Q. Chen, and J. Sun, “Removal of refractory organic pollutants by cobalt-doped graphene aerogel activated peroxymonosulfate oxidation,” Materials Science in Semiconductor Processing, vol. 150, 2022, Art. no. 106956, doi: 10.1016/j.mssp.2022.106956.

[14] J. Yao, M. Xie, and Y. Li, “Dual-emissive bimetallic organic framework hybrids with Eu(III) and Zr(IV) for ratiometric fluorescence sensing of acrylamide in fried and baked foods,” Microporous and Mesoporous Materials, vol. 317, 2021, Art. no. 110831, doi: 10.1016/j.micromeso.2020.110831.

[15] J. Xu, L. Li, P. Gao, L. Yu, Y. Chen, P. Yang, S. Gai, and P. Yang, “Facile preparation of NiCo₂O₄ nanobelt/graphene composite for electrochemical capacitor application,” Electrochim Acta, vol. 166, pp. 206-214, 2015, doi: 10.1016/j.electacta.2015.03.093.

[16] M. N. Chu, X. T. Mai, T. H. L. Nguyen, T. H. Do, T. T. A. Duong, T. K. N. Tran, T. C. Q. Ngo, T. T. L. Nguyen, T. H. Vu, and M. A. Pham, “Purification and characterization of high purity nano zirconia by liquid-liquid extraction using D2EHPA/p-xylenes,” Inorganics, vol. 10, no. 7, 2022, Art. no. 93, doi: 10.3390/inorganics10070093.

[17] M. Karpuraranjith, Y. Chen, R. Manigandan, K. Srinivas, and S. Rajaboopathi, “Hierarchical Ultrathin Layered GO-ZnO@CeO₂ Nanohybrids for Highly Efficient Methylene Blue Dye Degradation,” Molecules, vol. 27, 2022, Art. no. 8788, doi: 10.3390/molecules27248788.

[18] N. Chandel, K. Sharma, A. Sudhaik, P.j Raizada, A. Hosseini-Bandegharaei, V. K. Thakur, and P. Singh, “Magnetically separable ZnO/ZnFe₂O₄ and ZnO/CoFe₂O₄ photocatalysts supported onto nitrogen doped graphene for photocatalytic degradation of toxic dyes,” Arabian Journal of Chemistry, vol. 13, pp. 4324-4340, 2020, doi: 10.1016/j.arabjc.2019.08.005.

[19] P. H. Vuong, V. H. Pham, D. T. Phuong, T. H. H. Nguyen, and X. T. Cao, “The role of Cu²⁺ Concentration in Luminescence Quenching of Eu³⁺/Cu²⁺ co-doped ZrO₂ Nanoparticles,” VNU Journal of Science: Mathematics - Physics, vol. 35, no. 1, pp. 72-77, 2019, doi: 10.25073/2588-1124/vnumap.4320.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7775

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ