BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  26,775,640
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

61

Kỹ thuật quá trình hóa học nói chung

BB

Nguyễn Trọng Nghĩa(1), Nguyễn Văn Quế, Nguyễn Thị Nguyệt, Nguyễn Đình Vinh

Khả năng phân hủy methylene blue và congo red của hệ ZnO/UV

Feasiblity of ZnO/UV in degradation of methylene blue and congo red

Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2023

10

158 - 165

1859-2171

Quang xúc tác, ZnO/UV, Methylene blue, Congo red, Động học

Photocatalysis, ZnO/UV, Methylene blue, Congo red, Kinetics

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.

This study aims to evaluate the feasibility of ZnO/UV in degrading organic dyes including methylene blue (MB) and congo red (CR) in aqueous solution. The synthesized materials were analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The obtained materials were in the form of single phase ZnO with spherical shapes and sizes ranging f-rom 20 to 70 nm. The influence of factors such as ZnO content, pH, initial dye concentration and time on the degradation efficiency was studied. The optimal ZnO contents for MB and CR degradation were 1.2 g/L and 1.5 g/L, respectively. The suitable pH value for MB decomposition reaction was 7 and for CR was 6. As the concentration of organic dyes increased, the reaction time increased. The decomposition efficiency was above 90% for solutions with organic dye concentration f-rom 5 to 20 mg/L. The decomposition kinetics followed a first-order kinetic model with the reaction rate constants for MB and CR were 0.0579 and 0.0609 (min-1), respectively. The results show that the ZnO/UV system has good ability to degrade MB and CR with concentrations of 20 mg/L or less.

TTKHCNQG, CTv 178

Xem toàn văn
  • [1] A. H. Zyoud et al. (2020), Removal of acetaminophen from water by simulated solar light photodegradation with ZnO and TiO2 nanoparticles,J. Environ. Chem. Eng.
  • [2] D. Dodoo-Arhin et al. (2021), Photocatalytic degradation of Rhodamine dyes using zinc oxide nanoparticles,Mater. Today Proc.
  • [3] X. Xue et al. (2015), Piezo-potential enhanced photocatalytic degradation of organic dye using ZnO nanowires,Nano Energy
  • [4] M. N. Chong et al. (2010), Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review,Water Res.
  • [5] M. Keramati, B. Ayati (2019), Petroleum wastewater treatment using a combination of electrocoagulation and photocatalytic process with immobilized ZnO nanoparticles on concrete surface,Process Saf. Environ. Prot.
  • [6] M. A. Chamjangali et al. (2015), 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.
  • [7] Y. Fu et al. (2014), Water-dispersible magnetic nanoparticle-graphene oxide composites for selenium removal,Carbon N. Y.
  • [8] S. Parashar (2015), Process for the preparation of nano zinc oxide particles,United States patent
  • [9] E. S. Elmolla, M. Chaudhuri (2010), Degradation of amoxicillin, ampicillin and cloxacillin antibiotics in aqueous solution by the UV/ZnO photocatalytic process,J. Hazard. Mater.
  • [10] T. Fazal et al. (2020), Integrating adsorption and photocatalysis: A cost effective strategy for textile wastewater treatment using hybrid biochar-TiO2 composite,Hazard. Mater.
  • [11] H. Derikvandi, A. Nezamzadeh-Ejhieh (2017), Increased photocatalytic activity of NiO and ZnO in photodegradation of a model drug aqueous solution,J. Hazard. Mater.
  • [12] R. Ullah, J. Dutta (2008), Photocatalytic degradation of organic dyes with manganese-doped ZnO nanoparticles,J. Hazard. Mater.
  • [13] D. Zhu, Q. Zhou (2019), Action and mechanism of semiconductor photocatalysis on degradation of organic pollutants in water treatment: A review,Environ. Nanotechnology, Monit. Manag.
  • [14] P. V. Nidheesh et al. (2022), A review of integrated advanced oxidation processes and biological processes for organic pollutant removal,Chem. Eng. Commun.
  • [15] R. Sharma et al. (2021), Removal of organic dyes from wastewater using Eichhornia crassipes: a potential phytoremediation option,Environ. Sci. Pollut. Res.
  • [16] N. D. Vinh, V. T. Trang (2020), Removal of Methylene Blue from Aqueous electrocoagulation,TNU J. Sci. Technol.
  • [17] N. Daneshvar, A. Oladegaragoze, N. Djafarzadeh (2006), Decolorization of basic dye solutions by electrocoagulation: An investigation of the effect of operational parameters,J. Hazard. Mater.
  • [18] V. D. Nguyen et al. (2021), Artificial neural network modeling for Congo red adsorption on microwave-synthesized akaganeite nanoparticles,Environ. Sci. Pollut. Res.
  • [19] S. S. Chan, K. S. Khoo, K. W. Chew, T. C. Ling, P. L. Show (2022), Recent advances biodegradation and biosorption of organic compounds from wastewater: Microalgae-bacteria consortium – A review,Bioresour. Technol.
  • [20] M. Hasanpour, M. Hatami (2020), Photocatalytic performance of aerogels for organic dyes removal from wastewaters: Review study,J. Mol. Liq.