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

Nghiên cứu "Khả năng phân hủy methylene blue và congo red của hệ ZnO/UV" 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. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khả năng phân hủy methylene blue và congo red của hệ ZnO/UV TNU Journal of Science and Technology 228(10): 158 - 165 FEASIBLITY OF ZnO/UV IN DEGRADATION OF METHYLENE BLUE AND CONGO RED Nguyen Trong Nghia1, Nguyen Van Que2, Nguyen Thi Nguyet1, Nguyen Dinh Vinh3* 1 Hung Yen University of Technology and Education 2 TNU - University of Medicine and Pharmacy, 3TNU - University of Sciences ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 16/3/2023 This study aims to evaluate the feasibility of ZnO/UV in degrading organic dyes including methylene blue (MB) and congo red (CR) in Revised: 25/5/2023 aqueous solution. The synthesized materials were analyzed by X-ray Published: 25/5/2023 diffraction and scanning electron microscopy. The obtained materials were in the form of single phase ZnO with spherical shapes and sizes KEYWORDS ranging from 20 to 70 nm. The influence of factors such as ZnO content, pH, initial dye concentration and time on the degradation Photocatalysis efficiency was studied. The optimal ZnO contents for MB and CR ZnO/UV 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 Methylene blue concentration of organic dyes increased, the reaction time increased. Congo red The decomposition efficiency was above 90% for solutions with Kinetics organic dye concentration from 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. KHẢ NĂNG PHÂN HỦY METHYLENE BLUE VÀ CONGO RED CỦA HỆ ZnO/UV Nguyễn Trọng Nghĩa1, Nguyễn Văn Quế2, Nguyễn Thị Nguyệt1, Nguyễn Đình Vinh3* 1 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên 2 Trường Đại học Y Dược - ĐH Thái Nguyên 3 Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 16/3/2023 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 Ngày hoàn thiện: 25/5/2023 nước của hệ ZnO/UV. Vật liệu tổng hợp được đã được phân tích bằng Ngày đăng: 25/5/2023 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 TỪ KHÓA 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 Quang xúc tác được nghiên cứu. Hàm lượng ZnO tối ưu cho quá trình phân hủy MB là ZnO/UV 1,2 g/L và CR bằng 1,5 g/L. Giá trị pH thích hợp cho quá trình phản Methylene blue 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 Congo red với các dung dịch có nồng độ chất hữu cơ từ 5 đến 20 mg/L. Động học 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. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7536 * Corresponding author. Email: vinhnd@tnus.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 158 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 228(10): 158 - 165 1. Giới thiệu Việc ô nhiễm nguồn nước bởi các chất màu hữu cơ ngày càng trở nên trầm trọng do các hoạt động của con người [1]. Khi nồng độ các chất màu hữu cơ trong nước vượt ngưỡng cho phép sẽ có ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái và nguy hiểm đối với sức khỏe con người [2]. Do đó việc loại bỏ các chất màu hữu cơ trong nước thải trước khi xả thải vào môi trường là rất cấp bách và cần thiết. Đã có nhiều phương pháp khác nhau được nghiên và áp dụng để xử lý các chất màu hữu cơ trong nước như hấp phụ [3], điện hóa [4], [5], sinh học [6] và quang xúc tác [7]. Trong đó phương pháp quang xúc tác thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học do phương pháp này có thể chuyển hóa các chất màu hữu cơ độc hại thành các sản phẩm không độ hại như CO2, H2O, N2..., có thể áp dụng trong nhiều môi trường khác nhau và hạn chế lượng chất thải thứ cấp [8]. Công nghệ quang xúc tác được sử dụng để xử lý nhiều chất độc hại khác nhau như các chất hữu cơ khó phân hủy, các kim loại nặng. Quá trình quang xúc tác liên quan đến việc chuyển dịch electron trong vật liệu bán dẫn (chất xúc tác) dưới tác dụng của ánh sáng để hình thành cặp electron-lỗ trống. Các cặp electron này sẽ thúc đẩy các quá trình oxi hóa khử các chất hữu cơ, các kim loại nặng trong môi trường [9], [10]. Vật liệu thông dụng được sử dụng trong phương pháp quang xúc tác là là TiO2, ZnO và ...