用双金属Fe-Co催化剂对反应性红色195进行光催化氧化:通过Box-Behnken设计进行统计建模和优化
Khyle Glainmer N Quiton1, Yao-Hui Huang2, Ming-Chun Lu3
1School of Chemical, Biological, and Materials Engineering and Sciences, Mapúa University, Intramuros, Manila, 1002, Philippines; Department of Chemical Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, 701, Taiwan.
Chemosphere
|July 17, 2023
概括
这项研究通过光催化氧化 (PCO) 优化了反应性红色195 (RR195) 染料变色,使用一种新的SiO2支持的Fe-Co催化剂 (FCS). 响应表面方法 (RSM) 确定pH为有效去除染料的最关键因素.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 催化剂是一种催化剂.
- 过程优化 过程优化
背景情况:
- 反应红色195 (RR195) 是一种持久性染料污染物.
- 光催化氧化 (PCO) 为染料降解提供了一个有前途的途径.
- 开发高效的催化剂和优化PCO参数对于有效的变色至关重要.
研究的目的:
- 为了建模和优化光催化氧化 (PCO) 参数的反应红色195 (RR195) 染料变色.
- 通过流化床结晶 (FBC) 过程合成和评估一种新的SiO2支持的Fe-Co催化剂 (FCS).
- 为了确定操作因素的意义,包括pH,H2O2剂量,催化剂负载和RR195变色的时间.
主要方法:
- 通过流化床结晶 (FBC) 合成SiO2支持的Fe-Co催化剂 (FCS).
- 应用响应表面方法 (RSM) 使用盒子-Behnken设计 (BBD) 进行过程优化.
- 在不同的pH值,H2O2剂量,催化剂负荷和时间下对RR195色变的实验研究.
主要成果:
- 制造的Fe-Co@SiO2催化剂对RR195降解表现出良好的活性.
- 变量显著性的色变的顺序被确定为pH>时间>催化剂负载>H2O2剂量.
- 在优化条件下,Box-Behnken设计模型预测了88.3%的脱色效率.
- 优化的条件包括pH 3.15,0.76mM H2O2,1.18g L-1 FCS和59.4分钟.
结论:
- 流化床结晶 (FBC) 过程对于合成活性Fe-Co@SiO2催化剂是有效的.
- 响应表面方法 (RSM) 与盒子-Behnken设计 (BBD) 是优化RR195染料变色的PCO参数的合适工具.
- 使用FCS优化的PCO工艺在去除RR195染料方面表现出高效率.
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