Bentonite clays are clays abundant in nature, inexpensive and environmentally
friendly. Moreover, they are easy to modify and obtain
efficient materials designed for various purposes including catalysis. Pillared clays from clay deposits worldwide are efficient in the catalytic oxidative degradation of various organic water pollutants such as phenol and derived compounds, dyes and pollutants present in olive oil mill and agro food production wastewaters. In this work bentonite clay from Bogovinacoalmines,formerly regarded as a waste material, was submitted to pillaring and used as a catalyst in a Fenton-like degradation of azo-dye tartrazine. Synthetic dyes appear in the effluent wastewaters from textile,
leather, paper-making, plastics, food, rubber, pharmaceuticals and
cosmetics industries. The first parameter that can
indicate the extistence of water pollution is its color . The presence of very small amounts of dyes in water (for some dyes as small as 1 ppm) is visible and undesirable . The discharge of colored wastewaters into natural waterbodies reduces sunlight penetration and decreases
photosynthetic activity. In addition, dissolved oxygen concentration
decreases creating anaerobic conditions lethal for aerobic aquatic organisms.
Furthermore, some dyes pose serious health threats to
humans due to their carcinogenicity and lead to mutagenic and toxic effects.
Methods for the dye removal from industrial effluents commonly
encountered in the literature are chemical oxidative processes such
as Fenton's reaction, ozonation, photochemical and electrochemical
degradation , adsorption, membrane filtration, electrokinetic
coagulation and biological methods including decolorization
by microbial cultures and adsorption by living/dead microbial
biomass . Each of these technics has
disadvantages (incomplete pollutant removal, production of toxic
sludge or other waste products that require further disposal), and
their selection depends on the wastewater characteristics.
Due to the complexity of industrial effluents there is no unique
and universal method for the removal of dyes from wastewater. Biological methods are usually the
most economical. However, most synthetic organic molecules do
not undergo biodegradation due to their xenobiotic nature and structural
complexity. Attention is paid on the adsorption
and catalytic methods as solutions for the dye removal and environmental
protection. Although efficient, adsorption processes transfer pollutants from the liquid to the solid phase, thus requiring later adsorbent regeneration. On the other hand, catalytic methods result in permanent chemical degradation of pollutants.
Complete mineralization of organic water pollutants has lately
attracted great attention. Homogeneous photocatalytic oxidation, homogeneous
catalytic wet air oxidation (WAO), homogeneous catalytic wet peroxide oxidation (WPO), heterogeneous photocatalytic oxidation, heterogeneous catalytic wet air oxidation (CWAO) and
heterogeneous catalytic wet peroxide oxidation (CWPO) are among
the most investigated techniques. The latter three methods include
the use of heterogeneous catalysts.
CWPO is a heterogeneous catalytic process based on the homogeneous
Fenton's reaction.
Major radical yielding steps in generally complex reaction mechanism
are the following:
Fe2 þ þ H2O2→Fe3 þ þ HO− þ HO• ð1Þ
Fe3 þ þ H2O2→Fe2 þ þ HO2
•
þ Hþ: ð2Þ
The formed radicals take part in: a) addition reactions in the presence
of unsaturated organic compounds where radicals are formed,
b) hydrogen removal, followed by formation of radicals, c) electron
transfer where oxidized (or reduced) Fe form is obtained together
with H+, OH−, OH2
− or O2, and d) recombination of radicals.
Advantages of the heterogeneous processes include stabilization
of the obtained reduced (or oxidized) Fe forms, higher local concentrations
of reagents and ease of catalyst removal. Due to these advantages and high radical
reactivity, heterogeneous catalytic processes based on the Fenton's
reaction have found broad applicability in the degradation of organic
water pollutants. CWPO using pillared clays (PILCs) is among the
most promising methods.
The PILCs have permanent micro and/or mesoporosity, and thermal
and chemical stability. These properties together with developed
surface, surface acidity and the possibility of the incorporation of catalytically
active species render PILCs suitable as molecular sieves, sorbents,
materials for controlled desorption or ion exchange and
catalysts. The incorporation of catalytically active
species with variable valence into PILCs yields materials for the
potential use as catalysts in redox reactions, including CWPO. PILC's
have predominantly been tested in the CWPO of phenol. Their application in the degradation of other organic pollutants such as dyes is not as often reported. Therefore it was a challenge to test PILCs in the CWPO of dyes. Here, a food monoazo dye (tartrazine) has been chosen for
the investigation. Besides the environmental impact, experimental
results suggest that it might adversely affect human health. In this work a series
of AlFe PILCs with different Fe3+ content were synthesized, characterized
and applied in the catalytic tests. The degree of decolorization
of tartrazine containing aqueous solution was monitored in relation
to Fe3+ content and temperature.
ดินเหนียวเบนโทไนท์เป็นดินที่อุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติราคาไม่แพงและสิ่งแวดล้อม
ที่เป็นมิตร นอกจากนี้พวกเขาจะง่ายต่อการปรับเปลี่ยนและได้รับ
วัสดุที่มีประสิทธิภาพได้รับการออกแบบเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ รวมทั้งการเร่งปฏิกิริยา เสาดินเหนียวดินเหนียวจากเงินฝากทั่วโลกที่มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารมลพิษน้ำอินทรีย์ต่างๆเช่นฟีนอลและสารที่ได้มาจากสีย้อมและสารมลพิษอยู่ในโรงงานน้ำมันมะกอกและการผลิตอาหารเกษตรน้ำเสีย ในดินเบนโทไนท์นี้ทำงานจากที่ Bogovinacoalmines ได้รับการยกย่องอดีตวัสดุของเสียที่ถูกส่งไปยัง pillaring และใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการย่อยสลายเฟนตันเหมือนของ azo ย้อม tartrazine สีสังเคราะห์ปรากฏในน้ำเสียน้ำทิ้งจากสิ่งทอ,
หนัง, กระดาษทำพลาสติก, อาหาร, ยาง, ยาและ
อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง พารามิเตอร์ตัวแรกที่สามารถ
บ่งบอกถึง extistence มลพิษทางน้ำเป็นสีของมัน การปรากฏตัวของปริมาณที่น้อยมากของสีย้อมในน้ำ (สำหรับบางสีมีขนาดเล็กเป็น 1 ppm) เป็นที่มองเห็นและไม่พึงประสงค์ การปล่อยน้ำเสียลงในแหล่งน้ำสีธรรมชาติช่วยลดการเจาะแสงแดดและลด
กิจกรรมการสังเคราะห์แสง นอกจากนี้ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำ
ลดการสร้างเงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจนตายมีชีวิตในน้ำแอโรบิก.
นอกจากนี้สีบางส่วนก่อให้เกิดภัยคุกคามอย่างร้ายแรงต่อสุขภาพของ
มนุษย์อันเนื่องมาจากสารก่อมะเร็งของพวกเขาและนำไปสู่ผลกระทบต่อการกลายพันธุ์และเป็นพิษ.
วิธีการในการกำจัดสีจากน้ำทิ้งอุตสาหกรรมทั่วไป
ที่พบใน วรรณกรรมกระบวนการออกซิเดชันของสารเคมีดังกล่าว
เป็นปฏิกิริยาของเฟนตั้น, โอโซนแสงและไฟฟ้า
ย่อยสลายการดูดซับการกรองเมมเบรนอิ
แข็งตัวและวิธีการทางชีวภาพรวมทั้งลดสี
วัฒนธรรมจุลินทรีย์และการดูดซับโดยนั่งเล่น / จุลินทรีย์ตาย
ชีวมวล แต่ละเทคนิคเหล่านี้มี
ข้อเสีย (กำจัดมลพิษไม่สมบูรณ์การผลิตที่เป็นพิษ
หรือผลิตภัณฑ์กากตะกอนของเสียอื่น ๆ ที่จำเป็นต้องมีการกำจัดต่อไป) และ
เลือกของพวกเขาขึ้นอยู่กับลักษณะของน้ำเสีย.
เนื่องจากความซับซ้อนของอุตสาหกรรมสิ่งปฏิกูลไม่มีที่ไม่ซ้ำกัน
และวิธีการสากลสำหรับ การกำจัดสีจากน้ำเสีย วิธีการทางชีวภาพมักจะ
ประหยัดที่สุด แต่โมเลกุลของสารอินทรีย์สังเคราะห์ส่วนใหญ่ไม่
ได้รับการย่อยสลายทางชีวภาพเนื่องจากลักษณะ xenobiotic ของพวกเขาและโครงสร้าง
ซับซ้อน ความสนใจเป็นค่าใช้จ่ายในการดูดซับ
และวิธีการเร่งปฏิกิริยาเป็นโซลูชั่นสำหรับการกำจัดสีย้อมและสิ่งแวดล้อม
การป้องกัน แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพการดูดซับกระบวนการถ่ายโอนมลพิษจากของเหลวของแข็งจึงต้องฟื้นฟูตัวดูดซับในภายหลัง ในทางกลับกันวิธีการเร่งปฏิกิริยามีผลในการย่อยสลายสารเคมีที่ถาวรของสารมลพิษ.
แร่ที่สมบูรณ์ของสารมลพิษอินทรีย์น้ำได้เมื่อเร็ว ๆ นี้
ดึงดูดความสนใจที่ดี เป็นเนื้อเดียวกันออกซิเดชัน photocatalytic เป็นเนื้อเดียวกัน
ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่อากาศเปียก (WAO) เป็นเนื้อเดียวกันตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่เปอร์ออกไซด์เปียก (WPO) ออกซิเดชันปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน, การเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่แตกต่างกันทางอากาศเปียก (CWAO) และ
ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันออกซิเดชั่เปอร์ออกไซด์เปียก (CWPO) เป็นหนึ่งใน
เทคนิคการตรวจสอบมากที่สุด หลังสามวิธีรวมถึง
การใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน.
CWPO เป็นกระบวนการเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับเนื้อเดียวกัน
ปฏิกิริยาของเฟนตั้น.
ตามขั้นตอนที่ให้ผลผลิตที่สำคัญที่รุนแรงในกลไกการเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนโดยทั่วไป
มีดังต่อไป
Fe2 ไทยไทย H2O2 → Fe3 ไทยไทย แต่ในขณะþ HO • ð1Þ
Fe3 ไทยไทย H2O2 → Fe2 ไทยไทย HO2
•
þ HTH: ð2Þ
อนุมูลเกิดขึ้นมีส่วนร่วมในก) ปฏิกิริยานอกจากนี้ในการปรากฏตัว
ของสารอินทรีย์ที่ไม่อิ่มตัวอนุมูลจะเกิดขึ้น
ข) การกำจัดไฮโดรเจนตามด้วยการก่อตัวของอนุมูลค ) อิเล็กตรอน
ที่โอนออกซิไดซ์ (หรือลดลง) รูปแบบเฟจะได้รับร่วมกัน
กับ H + OH-, OH2
-. หรือ O2, และง) รวมตัวกันอีกอนุมูล
ข้อดีของกระบวนการที่แตกต่างกันรวมถึงการรักษาเสถียรภาพ
ของที่ได้รับลดลง (หรือออกซิไดซ์) รูปแบบเฟ ความเข้มข้นที่สูงขึ้นในท้องถิ่น
ของสารเคมีและความสะดวกในการกำจัดตัวเร่งปฏิกิริยา เนื่องจากข้อได้เปรียบเหล่านี้และรุนแรงสูง
ปฏิกิริยากระบวนการเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับของเฟนตัน
ได้พบปฏิกิริยาการบังคับใช้ในวงกว้างในการย่อยสลายของอินทรีย์
สารมลพิษทางน้ำ CWPO ใช้ดินเหนียวเสา (PILCs) เป็นหนึ่งใน
วิธีการที่มีแนวโน้มมากที่สุด.
PILCs มีขนาดเล็กและถาวร / หรือ mesoporosity และความร้อน
และความมั่นคงทางเคมี คุณสมบัติเหล่านี้ร่วมกับการพัฒนา
พื้นผิวที่เป็นกรดพื้นผิวและความเป็นไปได้ของการรวมตัวกันของแบบเร่งปฏิกิริยา
ชนิดที่ใช้งานทำให้ PILCs เหมาะสมเป็นโมเลกุล sieves, ดูดซับ,
วัสดุสำหรับการคายควบคุมหรือแลกเปลี่ยนไอออนและ
ตัวเร่งปฏิกิริยา รวมตัวกันของการใช้งานแบบเร่งปฏิกิริยา
สายพันธุ์ที่มีความจุตัวแปรเข้า PILCs อัตราผลตอบแทนวัสดุสำหรับ
ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีศักยภาพในการเกิดปฏิกิริยารีดอกซ์รวมทั้ง CWPO PILC ของ
ส่วนใหญ่ได้รับการทดสอบใน CWPO ของฟีนอล แอพลิเคชันของพวกเขาในการย่อยสลายของสารมลพิษอินทรีย์อื่น ๆ เช่นสีย้อมไม่ได้ตามที่รายงานมักจะ ดังนั้นจึงเป็นความท้าทายที่จะทดสอบ PILCs ใน CWPO ของสีย้อม นี่ย้อม monoazo อาหาร (tartrazine) ได้รับเลือกสำหรับ
การตรวจสอบ นอกจากนี้ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม, การทดลอง
แสดงให้เห็นว่าผลกระทบมันอาจจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ในงานนี้เป็นชุด
ของ PILCs Alfe มีเนื้อหาที่แตกต่างกัน Fe3 + ถูกสังเคราะห์โดดเด่น
และนำไปใช้ในการทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยา ระดับของการลดสี
ของ tartrazine มีสารละลายได้รับการตรวจสอบในส่วนที่เกี่ยว
กับเนื้อหา Fe3 + และอุณหภูมิ
การแปล กรุณารอสักครู่..

ดินเป็นดินเหนียวเบนโทไนท์มากมายในธรรมชาติสิ่งแวดล้อม
ราคาถูกและเป็นกันเอง นอกจากนี้ พวกเขาจะง่ายต่อการแก้ไขและขอรับ
มีประสิทธิภาพวัสดุที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆรวมทั้งปฏิกิริยา pillared ดินเหนียวจากเงินฝากดินทั่วโลกที่มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายสารอินทรีย์เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารมลพิษในน้ำต่างๆ เช่น สารประกอบฟีนอลและสาร ,สีย้อมและสารที่มีอยู่ในน้ำมันมะกอกและสินค้าเกษตร การผลิตอาหารโรงงานน้ำทิ้ง . ในงานดินเบนโทไนต์จาก bogovinacoalmines เดิมถือเป็นขยะวัสดุ ถูกส่งไปยัง pillaring และใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาใน เฟนตัน เช่น การย่อยสลายของสีย้อม azo ทาร์ทราซีน . สังเคราะห์สีปรากฏในน้ำทิ้งน้ำทิ้งจากอุตสาหกรรมสิ่งทอ ,
หนัง , กระดาษ , พลาสติก , อาหาร , ยางยาและ
อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง แรกที่สามารถระบุค่า
extistence มลพิษทางน้ำ คือสีของมัน มีปริมาณที่น้อยมากของสีย้อมในน้ำ ( บางสีขนาดเล็กเป็น 1 ppm ) สามารถมองเห็นได้และไม่พึงประสงค์ การไหลของน้ำทิ้งในธรรมชาติ ช่วยลด waterbodies สีซึมแสงแดดและลด
กิจกรรมการสังเคราะห์แสง . นอกจากนี้
ออกซิเจนละลายในลดการสร้างเงื่อนไขที่ร้ายแรงสำหรับสิ่งมีชีวิตแอโรบิกแอโร .
นอกจากนี้ บางสีก่อให้เกิดภัยคุกคามด้านสุขภาพที่ร้ายแรง
มนุษย์เนื่องจากสารก่อมะเร็งและสารก่อกลายพันธุ์ และก่อให้เกิดผลเป็นพิษ
วิธีสำหรับกำจัดสีย้อมจากน้ำเสียอุตสาหกรรมโดยทั่วไป
พบในวรรณคดีเคมีออกซิเดชันกระบวนการดังกล่าว
เป็นปฏิกิริยาเฟนตัน ,ได้แก่ เคมีเคมีไฟฟ้า
, และการดูดซับในการตกตะกอนการกรองผ่านเยื่อ และวิธีการทางชีวภาพรวมถึงการ
โดยวัฒนธรรมของจุลินทรีย์และการดูดซับโดยอาศัยจุลินทรีย์ตาย
แต่ละเทคนิคเหล่านี้มีข้อเสีย ( ที่ไม่สมบูรณ์กำจัดมลพิษ
กาก
ผลิตพิษหรือของเสียอื่น ๆที่ต้องทิ้งอีก ) และ
การเลือกของพวกเขาขึ้นอยู่กับลักษณะน้ำเสีย .
เนื่องจากความซับซ้อนของน้ำทิ้งอุตสาหกรรม ไม่เฉพาะ
และวิธีการสากลสำหรับการกำจัดสีจากน้ำเสีย วิธีทางชีววิทยามัก
ที่ประหยัดที่สุด อย่างไรก็ตาม โมเลกุลอินทรีย์สังเคราะห์ส่วนใหญ่ทำ
ไม่ได้รับการย่อยสลายเนื่องจากธรรมชาติของพวกเขาและความซับซ้อนของโครงสร้างต่อ
ความสนใจจะจ่ายต่อการดูดซับและการเป็นโซลูชั่น
วิธีสำหรับกำจัดสีย้อมและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
แม้ว่าประสิทธิภาพในกระบวนการดูดซับสารมลพิษจากการโอนของเหลวเฟสของแข็งจึงต้องต่อมาดูดซับการงอกใหม่ บนมืออื่น ๆ , วิธีเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวทางเคมีของผลถาวร
มลพิษการเสร็จสมบูรณ์ของมลพิษน้ำอินทรีย์ได้บ้าง
ดึงดูดความสนใจมาก เป็นปฏิกิริยารีเป็นเนื้อเดียวกัน
ไอเสียอากาศเปียกออกซิเดชัน ( วาว ) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันเปียก เปอร์ออกไซด์ ( wpo ) บริษัทรีออกซิเดชัน ปฏิกิริยาวิวิธพันธ์อากาศเปียกออกซิเดชัน ( cwao ) และพันธุ์เปอร์ออกซิเดชัน catalytic เปียก
( cwpo ) ระหว่างส่วนใหญ่ใช้เทคนิค หลังสามวิธี ได้แก่ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์
.
cwpo เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ผลิตจากปฏิกิริยาเฟนตันเหมือนกัน
.
สาขารากโดยทั่วไปที่มีขั้นตอนซับซ้อน กลไกปฏิกิริยา
มีดังต่อไปนี้ :
fe2 þþ H2O2 → keyboard - key - name fe3 þþโฮ−þโฮ - ð 1 Þ
fe3 þþ fe2 H2O2 → keyboard - key - name þþ ho2
-
þ H þ : ð 2 Þ
เกิดอนุมูลอิสระมีส่วนร่วมใน :) นอกจากนี้ในการแสดงปฏิกิริยาของสารอินทรีย์ที่ไม่อิ่มตัวที่
b ) อนุมูลอิสระจะเกิดขึ้น การกำจัดไฮโดรเจน ตามด้วยการก่อตัวของอนุมูลอิสระ , C )
โอนอิเล็กตรอนที่ออกซิไดซ์ ( หรือลดลง ) Fe แบบฟอร์มได้มาด้วยกัน
กับ H . O2 −− oh2
, หรือ , และ D ) การรวมตัวของอนุมูล .
ข้อดีของกระบวนการที่แตกต่างกัน รวมถึงเสถียรภาพ
ของได้รับลดลง ( หรือออกซิไดซ์ ) รูปแบบเหล็กสูงกว่าความเข้มข้นของสารเคมีท้องถิ่น
และความสะดวกในการกำจัดตัวประสาน เนื่องจากข้อได้เปรียบเหล่านี้และความว่องไวสูงรุนแรง
, ข้อมูลพื้นฐานของกระบวนการเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาของ
เฟนตันได้พบกว้างความเกี่ยวข้องในการย่อยสลายอินทรีย์สารมลพิษน้ำ
cwpo pillared clays ใช้ ( pilcs ) เป็นหนึ่งในวิธีที่มีแนวโน้มมากที่สุด
การ pilcs ได้ถาวร ไมโคร และ / หรือ mesoporosity และความร้อน
และเสถียรภาพทางเคมี คุณสมบัติเหล่านี้ร่วมกันกับการพัฒนา
ผิวความเป็นกรด , พื้นผิวและความเป็นไปได้ของการรวมตัวกันของชนิด catalytically
งานให้เหมาะสม เช่น pilcs sieves โมเลกุลดูดซับวัสดุ , ควบคุมการปลดปล่อยหรือ
แลกเปลี่ยนไอออน และตัวเร่งปฏิกิริยา การ catalytically ปราดเปรียว
ชนิดตัวแปรที่ 2 ใน pilcs ผลผลิตวัตถุดิบ
ใช้ศักยภาพเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยารีดอกซ์ ได้แก่ cwpo . pilc ของ
มีเด่นได้รับการทดสอบใน cwpo ของฟีนอล การประยุกต์ในการย่อยสลายของสารมลพิษอินทรีย์อื่นๆ เช่น สีย้อมไม่รายงานบ่อย ดังนั้นมันเป็นความท้าทายที่จะทดสอบ pilcs ใน cwpo ของสีย้อม ที่นี่เป็นอาหารที่มีสี ( ทาร์ทราซีน ) ได้ถูกเลือกสำหรับ
การสืบสวน นอกเหนือจากผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม จากผลการทดลอง
แนะนำว่ามันอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ในงานนี้ชุดของ alfe
pilcs ที่มีเนื้อหา fe3 สังเคราะห์ ลักษณะ และใช้ในการทดสอบ
เร่งปฏิกิริยา ระดับของการ
ของทาร์ทราซีนที่มีสารละลายถูกตรวจสอบเกี่ยวกับการ fe3
เนื้อหาและอุณหภูมิ
การแปล กรุณารอสักครู่..
