碳基材料在联合吸附/臭氧化中用于在约束接触时间下的色染料脱色
Naghmeh Fallah1, Ermelinda Bloise1,2, Elisa I García-López3
1Department of Engineering for Innovation, University of Salento, Via Monteroni, 73100 Lecce, Italy.
Molecules (Basel, Switzerland)
|September 14, 2024
概括
催化臭氧化使用碳催化剂快速漂白蓝色染料,在120秒内实现99%以上的去除. 机制涉及催化剂相互作用,pH值和吸附,多壁碳纳米管表现出卓越的性能.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 色染料污染给环境带来了挑战.
- 传统的染料处理方法可能是低效或昂贵的.
- 催化臭氧化为废水处理提供了一个有前途的先进氧化工艺.
研究的目的:
- 通过催化臭氧化评估四种基于碳的催化剂,用于通过催化臭氧化进行印花染料漂白.
- 研究在短接触时间下催化臭氧化的效率和机制.
- 评估吸附在青染料催化臭氧化中的作用.
主要方法:
- 使用活性炭 (AC),多壁碳纳米管 (MWCNT),石墨碳化物 (g-C3N4) 和C3N4-TE的催化臭氧化实验.
- 原硫酸盐 (ITS) 染料的降解.
- 分析受PZC,pKa和pH影响的反应机制.
- 吸附性研究,以确定催化剂的染料吸收.
主要成果:
- 所有催化剂在120秒内实现了99%以上的色染料色化.
- 多壁碳纳米管 (MWCNT) 呈现出最高的吸附效率 (在60年内去除43.4%的颜色).
- 尽管其表面积很小,但C3N4-TE显示出显著的效率,表明其内在的催化活性.
结论:
- 催化臭氧化是一种高效和快速的方法来去除色染料.
- 催化剂的特性,包括表面积和表面化学 (PZC,pKa),显著影响效率.
- MWCNT和AC是工业粉染料废水处理的有希望的催化剂.
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