3. Results and discussion3.1. Fento

3. Results and discussion
3.1. Fenton-like oxidation of MG using Fe NPs synthesized from tea
extract
To understand the reactivity of the Fenton-like oxidation using
Fe NPs synthesized from green tea extract as the catalyst, their efficiency
in removing MG from an aqueous solution using H2O2,
green tea extract + H2O2, and Fe NPs + H2O2 was compared (see
Fig. 1). 78.2% of MG was removed by the Fenton-like oxidation system,
while only 24.3% and 5.2% of MG was removed using green tea
extract + H2O2 and H2O2, respectively. It can be clearly seen that Fe
NPs synthesized from green tea extract as the catalyst exhibited
excellent catalytic activities for the Fenton oxidation of MG, where
the MG degradation efficiency was 78.2% (50 mg/L) within 10 min.
This indicates that the nZVI was easily oxidized and MG was
degraded by reduction reaction firstly as confirmed in our previous
report [8].
Consequently, the produced Fe2+ was further oxidized to Fe3+ by
H2O2 in the Fenton process, and the generated hydroxyl radicals
are powerful oxidant species. Then a high reaction rate of the
heterogeneous Fenton oxidation using Fe NPs + H2O2 was observed
[5]. In addition, 24.3% of MG was removed by green tea extract
+ H2O2, which was mainly attributed to the adsorption of MG onto
the particles in the tea extract containing polyphenols and caffeine.
These particles interacted with MG, which is consistent with a previous
study on biosorption of basic orange using on the dried Azolla
filiculoides biomass, where functional groups participated in the
interaction between BO and dried A. filiculoides biomass [16]. Only
5.2% of MG was degraded when using only H2O2, indicating the
generation rate of hydroxyl radicals (
OH) was low. Therefore the
hydrogen peroxide’s reactivity with AMX was reduced [17].
It can be concluded that the Fe NPs synthesized using green tea
extract can serve as that the catalyst for the Fenton-like oxidation,
which indicates the functional Fe NPs have adsorption, reductive
degradation and oxidation properties. Green tea extract contains
a number of polyphenols and caffeine, which were used not only
as a capping agent to reduce the aggregation of Fe NPs, but also
as a reducing agent that synthesized the small size and high
content of Fe [8], which play an important role in the reduction
and oxidation of MG.
3.2. Effect of parameters on the degradation of MG
3.2.1. Effect of solution temperature
The influence of reaction temperature on Fenton oxidation of
MG using Fe NPs as the catalyst is presented in Fig. 2a, where
experiments were carried out at various temperatures (298 K,
308 K and 318 K) with an initial 50 mg/L MG, 7.4 mmol/L H2O2
and 0.74 g/L Fe NPs. There was no significant difference in removal
efficiency when the reaction temperatures ranged from 298 K to
318 K, and the rate of degradation increased from 77.3% to 84.9%.
The increase in temperature increased the production of
OH radicals.
In addition, a higher reaction temperature led to higher collision
frequency between the
OH radicals and MG (or intermediate)
molecules which eventually resulted in a more rapid degradation
rate [18,19].
3.2.2. Effect of Fe NPs dosage
The influence of Fe NPs dosage on removal efficiency was tested
as shown in Fig. 2c, where 0.30, 0.50, 0.74, 0.90, and 1.10 g/L of Fe
NPs were employed. The results indicate that the degradation
efficiency declined slightly as dosage of Fe NPs increased. The
highest degrading rate (93.1%) was achieved when the Fe NPs were
0.30 g/L, but 77.9% removal efficiency at 60 min resulted when
the Fe NPs were 1.1 g/L. This may be due to the presence of tea
polyphenols and caffeine in the tea extract. When the dosage of
Fe NPs increased, the more organic substances discharged from
the surface to the aqueous solution and scavenged the hydroxyl
radicals [20]. It is evident that the agglomeration of Fe NPs particles
and scavenging of hydroxyl radicals through an undesirable
reaction may result in the reduction of oxidation [5,21].
3.2.3. Effect of initial pH value
Since solution pH impact the activity of the oxidant and stability
of hydrogen peroxide, the influence of pH on efficiently degrading
Fig. 1. Oxidative degradation efficiency of MG using green synthesized Fe NPs as
Fenton-like catalysts. Condition: MG 50 mg/L, iron dose 0.74 g/L, H2O2 7.4 Mm,
temperature 35 C, rotary-speed 250 r/min.
Fig. 2. Effects of experiment conditions on the oxidative degradation efficiency of
MG using Fe NPs as a catalyst: (a) temperature; (b) Fe NPs dosage; (c) pH.
Condition: MG 50 mg/L, iron dose 0.74 g/L, H2O2 7.4 Mm, rotary-speed 250 r/min
MG was evaluated [22,23]. The degradations were conducted at differentpH(
3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7. 0) as shownin Fig. 2b. It can be seen that
theMGremoval efficiency decreased when pH increased from 3.0 to
7.0. For example, 85% removal efficiency was achieved when the
solution pH value was 4.0. This is due to the lower oxidation potential
of hydroxyl radicals and the formation of ferric hydroxide complexes,
which lead to a reduction of
OH radicals at a higher pH [23].
However, 82.8% removal efficiency was obtained after 60 min reaction
even at pH of 7.0, indicating that the heterogeneous Fenton-like
oxidation of MG using Fe NPs can occur over a wide pH range (4–7).
In acidic solution the surface of Fe0 was corroded, and iron oxide/
oxyhydroxide was leached to produce Fe2+ and Fe3+, which in turn
generated the OH
radicals. These radicals attack bonds in the MG
which absorbed onto the surface of Fe NPs (I). Furthermore the
degradation of MG decreased at low pH values (pH < 3.0). This
may have been caused by the following: firstly, hydrogen ions act
as
OH scavengers [18,19]; and secondly, the hydrogen peroxide
was solvated to form a stable oxonium ion when H+ ions [H3O2]+
were highly concentrated [24].
3.2.4. Effect of H2O2 dosage
As a key parameter in the Fenton-like reactions, the dose of
H2O2 can directly influence the number of generated hydroxyl radicals
and degradation efficiency. To examine the impact of the H2O2
concentration on the degradation of RhB by Fe NPs, experiments
were carried out using neutral conditions. Fig. 2d depicts the
removal efficiency of 50 mM MG by Fe NPs of 7.4 g L1 under different
dosages of H2O2. The degradation efficiency of MG increased
when the H2O2 dose was increased to 7.4 mM, but then decreased
with an H2O2 dose over 7.4 mM. A low concentration of H2O2 does
not produce enough
OH to degrade pollutants because H2O2 can be
easily depleted. Consequently, when the dose of H2O2 increased,
the number of OH radicals also increased and enhanced degradation
efficiency. If the reaction system has excessive H2O2, it may
work as a scavenger of
OH as seen in Eq. (2), thus hindering the
degradation of MG when the dose of H2O2 was more than
7.4 mM [21].
H2O2 þ HO
! HO

2
þ H2O ðk ¼ 3:3  107 M1 s1Þ ð2Þ
3.3. Kinetic study
To determine whether the heterogeneous Fenton-like oxidation
of MG using Fe NPs included adsorption and oxidation, both
adsorption and degradation kinetics were investigated. Adsorption
kinetics and reduction kinetics were used to fit the experimental
data.
3.3.1. Adsorption kinetics
Pseudo-first-order and pseudo-second-order equations are
widely used to establish the prognosis for adsorption kinetics.
These models matched neatly the physical and/or chemical characteristics
of adsorbent [25,26]. The pseudo-first-order rate equation
was determined in the following way:
lnðqe
 qt
Þ ¼ ln qe
 k1t ð3Þ
where q1 and qt (mg g1) represent the content of MG adsorbed on
the adsorbent at equilibrium and at different times t (min1), while
k1 is the reaction rate constant of the first-order model for the
adsorption process (min1). The value of k1 is determined by calculating
the slope of the plots of ln(q1  qt) versus t.
The pseudo-second-order kinetic model equation can be shown
as follows:
dqt
dt
¼ k2ðqe
 qt
Þ2 ð4Þ
Integrating Eq. (3) for the boundary conditions t = 0 to t and
qa2t = 0 to qt, obtains:
1
ðqe
 qt
Þ
¼ 1
qe
þ kt ð5Þ
When Eq. (4) is linearized, it gives:
t
qt
¼ 1
k2q2e
þ 1
qe


t ð6Þ
where qe and qt (mg g1) constitute the MG adsorption quantity of
adsorbent at equilibrium and at times t (min1), respectively; k2
(g mg1 min1) is the reaction rate constant of the pseudosecond-
order model for the adsorption process. k2 and qe are
obtained by plotting t/qt against t.
The kinetic parameters for the adsorption ofMG onto Fe NPs are
summarized in Table 1. The correlation coefficients (r2) obtained
ranged from 0.9158 to 0.9987 for the pseudo-first-order model,
which did not fit well. By comparison, the pseudo-second-order
model fitted extremely well since all coefficients exceeded
0.9999, implying that the adsorption of MG onto the iron oxide/
oxyhydroxide follows the pseudo-second-order model. This finding
demonstrates that the removal of MG using Fe NPs included
adsorption, and the sorption rate could be a controlling factor of
the whole catalytic oxidation reaction [10]. This is consistent with
a previous report on Fe NPs used to remove methylene blue and
methyl orange, where fast removal of these dyes with the kinetic
data of MB followed a second-order removal rate [10]. This indicates
that chemisorption is the rate controlling step resulting from
the electrostatic interaction or ion exchanges between MG and iron
oxide in Fe NPs [27]. When the temperature rose from 298 to
319 K, the pseudo-second-order rate constant (k2) increased from
0.0024 to 0.0289 g/mg min1 for Fe NPs, indicating the adsorption
of MG proved to be an endothermic reaction.
3.3.2. Degradation kinetics
Degradation kinetics, which includes the pseudo-first-order and
second-order kinetic models, was used as a model to fit the Fenton
oxidation of MG using Fe NPs. The pseudo-first-order kinetics
model is described below [28]:
ln
c
c0
¼ kobst ð7Þ
where kobs is the observed rate constant of a first-order reaction
(min1), and the slope of the line by plotting ln(c/c

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผลลัพธ์ และสนทนา3.1 เช่น Fenton ออกซิเดชันของ MG ใช้ Fe NPs สังเคราะห์จากชาสารสกัดจากเข้าใจการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน Fenton เหมือนใช้NPs Fe ที่สังเคราะห์จากชาเขียวสารสกัดเป็น catalyst ประสิทธิภาพของพวกเขาในเอามิลลิกรัมการละลายที่ใช้ H2O2สารสกัดจากชาเขียว + H2O2 และ Fe NPs + H2O2 เปรียบเทียบ (ดูFig. 1) 78.2% ของ MG ถูกเอาออก โดยระบบออกซิเดชัน Fenton เหมือน24.3 รัฐ%และ% 5.2 มิลลิกรัมเท่านั้นถูกเอาออกโดยใช้ชาเขียวสารสกัด + H2O2 และ H2O2 ตามลำดับ ให้ชัดเจนเห็นว่า FeNPs ที่สังเคราะห์จากชาเขียวสารสกัดเป็น catalyst ที่จัดแสดงกิจกรรมแห่งตัวเร่งปฏิกิริยาในออกซิเดชัน Fenton ของ MG ที่ประสิทธิภาพการย่อยสลาย MG เป็น 78.2% (50 mg/L) ภายใน 10 นาทีบ่งชี้ว่า nZVI จะถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย และเป็นมิลลิกรัมเสื่อมโทรม โดยการลดปฏิกิริยาแรกเป็นยืนยันแล้วในก่อนหน้านี้ของเรารายงาน [8]ดังนั้น การผลิต Fe2 + เพิ่มเติมออกซิไดซ์กับ Fe3 + โดยH2O2 ในกระบวน Fenton อนุมูลสร้างไฮดรอกซิลชนิดของอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพได้ จากนั้นปฏิกิริยาสูงอัตราการออกซิเดชัน Fenton บริการใช้ Fe NPs + H2O2 ที่สังเกต[5] ., 24.3 รัฐ%ของ MG ถูกเอาออก โดยสารสกัดจากชาเขียว+ H2O2 ซึ่งส่วนใหญ่เป็นบันทึกของ MG ลงในอนุภาคในน้ำชาสารสกัดโพลีฟีนและคาเฟอีนที่มีอนุภาคเหล่านี้อาจ มี MG ซึ่งจะสอดคล้องกับก่อนหน้านี้ศึกษา biosorption พื้นฐานส้มใช้บนแหนแดงแห้งชีวมวล filiculoides ที่กลุ่ม functional เข้าร่วมในการโต้ตอบระหว่างบ่อและ A. filiculoides อบชีวมวล [16] เท่านั้น5.2% ของ MG ที่เสื่อมโทรมเมื่อใช้ H2O2 เท่านั้น แสดงการอัตราการสร้างของอนุมูลไฮดรอกซิล (OH) อยู่ในระดับต่ำ ดังนั้นการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กับ AMX ได้ลดลง [17]สามารถสรุปว่า Fe NPs สังเคราะห์โดยใช้ชาเขียวสารสกัดสามารถทำหน้าที่เป็น catalyst ในออกซิเดชันเช่น Fentonว่า NPs เฟทำงานได้ดูดซับ กล้าหาญคุณสมบัติย่อยสลายและออกซิเดชัน ประกอบด้วยสารสกัดจากชาเขียวโพลีฟีนและคาเฟอีน ซึ่งก็ไม่เพียงเป็นตัวแทน capping ลดรวมของ Fe NPs แต่ยังเป็นตัวแทนลดลงที่สังเคราะห์ขนาดเล็กและสูงเนื้อหาของเฟ [8], ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการลดและออกซิเดชันของ MG3.2. ผลของพารามิเตอร์ย่อยสลายของ MG3.2.1. ผลของอุณหภูมิโซลูชั่นอิทธิพลของอุณหภูมิปฏิกิริยาในออกซิเดชัน Fenton ของมก.ใช้ Fe NPs เป็น catalyst นำเสนอใน Fig. 2a ที่ทดลองได้ดำเนินการที่อุณหภูมิต่าง ๆ (298 K308 K และ 318 K) ด้วยการเริ่มต้น 50 mg/L MG, 7.4 mmol/L H2O2และ NPs Fe 0.74 g/L มีไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการเอาออกมีประสิทธิภาพเมื่ออยู่ในอุณหภูมิปฏิกิริยาช่วงจาก 298 K เพื่อ318 K และอัตราการสลายตัวเพิ่มขึ้นจาก 77.3% 84.9%การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเพิ่มการผลิตของอนุมูล OHนอกจากนี้ อุณหภูมิปฏิกิริยาสูงนำไปชนสูงความถี่ระหว่าง OH อนุมูล และ MG (หรือปานกลาง)โมเลกุลซึ่งในที่สุดทำให้เกิดสลายตัวอย่างรวดเร็วมากขึ้นอัตรา [18,19]3.2.2. ผลของปริมาณ Fe NPsอิทธิพลของขนาด Fe NPs เอาประสิทธิภาพได้รับการทดสอบตามที่แสดงใน Fig. 2c, 0.30, 0.50, 0.74, 0.90 และ 1.10 g/L ของ FeNPs ถูกจ้าง ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า การย่อยสลายประสิทธิภาพลดลงเล็กน้อยเป็นปริมาณของ NPs Fe ที่เพิ่มขึ้น ที่สูงที่สุดจากลดอัตรา (ร้อยละ 93.1) สำเร็จเมื่อ Fe NPs ได้0.30 g/L แต่ประสิทธิภาพกำจัด 77.9% ที่ 60 นาทีผลเมื่อFe NPs ได้ 1.1 g/l อาจเนื่องจากชาโพลีฟีนและคาเฟอีนในสารสกัดใบชา เมื่อปริมาณของเพิ่ม NPs Fe สารอินทรีย์มากออกจากให้การละลาย และ scavenged ไฮดรอกซิลอนุมูล [20] ปรากฏชัดเจนที่ agglomeration ของอนุภาค Fe NPsและ scavenging ของอนุมูลไฮดรอกซิลผ่านการหยิบปฏิกิริยาอาจส่งผลในการลดลงของการเกิดออกซิเดชัน [5,21]3.2.3. ผลของค่า pH เริ่มต้นตั้งแต่ผลกระทบของ pH โซลูชันการอนุมูลอิสระและความมั่นคงของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ อิทธิพลของค่า pH บนลดได้อย่างมีประสิทธิภาพFig. 1 ประสิทธิภาพการลด oxidative MG ใช้สีเขียวสังเคราะห์ NPs Fe เป็นสิ่งที่ส่งเสริมเช่น Fenton เงื่อนไข: MG 50 mg/L เหล็กยา 0.74 g/L, H2O2 7.4 Mmอุณหภูมิ 35 C โรตารี่ความเร็วสูง 250 r/minFig. 2 ผลของเงื่อนไขการทดลองประสิทธิภาพการย่อยสลาย oxidativeใช้ Fe NPs เป็น catalyst เป็น MG: (a) อุณหภูมิ (b) ขนาด Fe NPs (ค) ค่า pHเงื่อนไข: MG 50 mg/L เหล็กยา 0.74 g/L, H2O2 7.4 มม. โรตารี่ความเร็วสูง 250 r/minมก.มีค่า [22,23] Degradations ที่ได้ดำเนินการใน differentpH (3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7 0) เป็น shownin Fig. 2b จะเห็นได้ที่theMGremoval ประสิทธิภาพลดลงเมื่อ pH เพิ่มขึ้นจาก 3.0 เป็น7.0 เช่น 85% เอาประสิทธิภาพสำเร็จเมื่อการแก้ปัญหาค่า pH 4.0 ได้ นี่คือเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันต่ำกว่าศักยภาพอนุมูลไฮดรอกซิลและการก่อตัวของไฮดรอกไซด์เฟอร์คอมเพล็กซ์ซึ่งนำไปสู่การลดลงของอนุมูล OH ที่มี pH สูงขึ้น [23]อย่างไรก็ตาม มีประสิทธิภาพ 82.8% กำจัดกล่าวหลังจาก 60 นาทีปฏิกิริยาแม้ที่ pH 7.0 ระบุที่ที่แตกต่างกันเช่น Fentonออกซิเดชันของ MG ใช้ Fe NPs สามารถเกิดขึ้นได้ผ่านช่วง pH กว้าง (4-7)ในโซลูชันที่พื้นผิวของ Fe0 ถูก corroded เปรี้ยว และเหล็กออกไซด์ /oxyhydroxide ถูก leached ผลิต Fe2 + และ Fe3 + ซึ่งในการเปิดสร้างอนุมูล OH พันธบัตรใน MG การโจมตีของอนุมูลเหล่านี้ซึ่งดูดซึมเข้าสู่พื้นผิวของ NPs Fe (I) นอกจากนี้การของ MG ลดลงที่ค่า pH ต่ำ (pH < 3.0) นี้อาจเกิดจากการต่อไปนี้: ประการแรก การทำหน้าที่ของประจุไฮโดรเจนเป็น scavengers OH [18,19]; และประการที่สอง ไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์มี solvated แบบไอออน oxonium มั่นคงเมื่อ H + ประจุ [H3O2] +เข้มข้นสูง [24]3.2.4. ผลของปริมาณ H2O2เป็นคีย์พารามิเตอร์ในปฏิกิริยา Fenton เหมือน ยาของH2O2 โดยตรงสามารถมีอิทธิพลต่อจำนวนอนุมูลสร้างไฮดรอกซิลและประสิทธิภาพในการย่อยสลาย ตรวจสอบผลกระทบของ H2O2ทดลองความเข้มข้นในการย่อยสลายของ RhB โดย Fe NPsได้ดำเนินการโดยใช้เงื่อนไขที่เป็นกลาง มีภาพ fig. 2dประสิทธิภาพการกำจัดมม. 50 MG โดย NPs Fe ของ 7.4 g L 1 ภายใต้แตกต่างกันdosages ของ H2O2 เพิ่มประสิทธิภาพการย่อยสลายของ MGเมื่อปริมาณ H2O2 เพิ่มขึ้น 7.4 มม. แต่ลดลงแล้วกับยาเป็น H2O2 กว่า 7.4 mM ไม่มีความเข้มข้นต่ำสุดของ H2O2ไม่ผลิต OH เพื่อย่อยสลายสารมลพิษเนื่องจาก H2O2 ได้อย่างเพียงพอได้สิ้นสุดลง ดังนั้น เมื่อปริมาณของ H2O2 เพิ่มขึ้นจำนวนอนุมูล OH ยังเพิ่มขึ้น และเพิ่มการย่อยสลายประสิทธิภาพการ ถ้าระบบปฏิกิริยามี H2O2 ที่มากเกินไป อาจทำงานเป็นสัตว์กินของเน่าของ OH กับ Eq. (2), จึง ขัดขวางการของ MG เมื่อปริมาณของ H2O2 มากกว่า7.4 มิลลิเมตร [21]Þ H2O2 โฮ โฮ2þ H2O ðk ¼ 3:3 107 M 1 s 1Þ ð2Þ3.3 การศึกษาเคลื่อนไหวการตรวจสอบว่าออกซิเดชัน Fenton เหมือนแตกต่างกันของ MG ใช้ Fe NPs รวมดูดซับและออกซิเดชัน ทั้งสองจลนพลศาสตร์การดูดซับและย่อยสลายได้ตรวจสอบ ดูดซับจลนพลศาสตร์และจลนพลศาสตร์ลดใช้ให้พอดีกับการทดลองข้อมูล3.3.1 การดูดซับจลนพลศาสตร์มีสมการ Pseudo-first-สั่ง และ pseudo-second-สั่งใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อสร้างการคาดคะเนสำหรับดูดซับจลนพลศาสตร์โมเดลเหล่านี้อย่างตรงลักษณะทางกายภาพ หรือทางเคมีของ adsorbent [25,26] สมการอัตรา pseudo-first-สั่งกำหนดในวิธีการต่อไปนี้:lnðqeคิวทีÞ¼ ln qek1t ð3Þที่ไตรมาส 1 และคิวที (มิลลิกรัมกรัม 1) แสดงเนื้อหาของ MG adsorbed บนadsorbent ที่สมดุล และ ในหลายช่วงเวลา t (นาที 1), ในขณะที่k1 คือ ค่าคงอัตราของปฏิกิริยารุ่นแรกใบสั่งสำหรับการกระบวนการดูดซับ (1 นาที) ค่าของ k1 จะถูกกำหนด โดยการคำนวณความลาดชันของผืนของ ln (คิวทีไตรมาส 1) เทียบกับ tสามารถแสดงสมการ pseudo-second-สั่งรุ่นเดิม ๆดังนี้:dqtdt¼ k2ðqeคิวทีÞ2 ð4Þรวม Eq. (3) สำหรับ t ขอบเขตเงื่อนไข = 0 ถึง t และqa2t = 0 เพื่อคิวที ได้รับ:1ðqeคิวทีÞ¼ 1qeþ kt ð5Þเมื่อ Eq. (4) จะเป็นเส้นตรง ให้:tคิวที¼ 1k2q2eþ 1qe
t ð6Þที่เป็น MG ดูดซับปริมาณของ qe และคิวที (mg g 1)adsorbent ที่สมดุล และที่เวลา t (min 1), ตามลำดับ k2(g mg 1 นาที 1) เป็นค่าคงอัตราของปฏิกิริยาของที่ pseudosecond-รูปแบบใบสั่งสำหรับการดูดซับ k2 และ qeได้รับ โดยการพล็อต t/คิว ทีกับ tพารามิเตอร์สำหรับ ofMG ดูดซับสู่ Fe NPs เดิม ๆ อยู่สรุปในตารางที่ 1 สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (r2) ที่ได้รับอยู่ในช่วงจาก 0.9158 กับ 0.9987 สำหรับแบบ pseudo-first-สั่งที่ไม่พอดีกัน โดยการเปรียบเทียบ pseudo-second-ใบรุ่นนี่ดีมากตั้งแต่สัมประสิทธิ์ทั้งหมดเกิน0.9999 หน้าที่ที่ดูดซับของ MG ลงเหล็กออกไซด์ /oxyhydroxide ตามแบบ pseudo-second-สั่ง ค้นหานี้แสดงให้เห็นว่า เอาของใช้ Fe NPs MG รวมดูดซับ และอัตราการดูดอาจจะเป็นปัจจัยควบคุมปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งหมด [10] โดยสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้ Fe NPs ใช้เอาบลูเมทิลีนได และออเร้นจ์ methyl ที่รวดเร็วของสีเหล่านี้มีการเคลื่อนไหวข้อมูลของ MB ตามอัตราลบใบสั่งที่สอง [10] บ่งชี้ที่ chemisorption คือ อัตราการควบคุมผลลัพธ์จากขั้นตอนงานโต้ตอบหรือแลกเปลี่ยนไอออนระหว่างมิลลิกรัมและเหล็กออกไซด์ใน Fe NPs [27] เมื่ออุณหภูมิโรสจาก 298 การ319 K ค่าคงอัตรา pseudo-second-สั่ง (k2) เพิ่มขึ้นจากนาที 0.0024-0.0289 กรัม/มิลลิกรัม 1 สำหรับเฟ NPs แสดงการดูดซับของ MG ที่พิสูจน์ให้ เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน3.3.2 การย่อยสลายจลนพลศาสตร์จลนพลศาสตร์การลดประสิทธิภาพ ซึ่งมี pseudo-first-ใบสั่ง และรูปแบบเดิม ๆ ที่สองสั่ง ใช้เป็นแบบให้พอดีกับ Fentonออกซิเดชันของ MG ใช้ Fe NPs จลนพลศาสตร์ pseudo-first-สั่งรูปอธิบายด้านล่าง [28]:lncc0ð7Þ ¼ kobstค่าคงที่สังเกตอัตราของปฏิกิริยาแรกสั่ง kobs(นาที 1), และความชันของเส้นโดยการพล็อต ln(c/c

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3. ผลการอภิปรายและ
3.1 การเกิดออกซิเดชันเฟนตันเหมือนของ MG ใช้ NPS เฟสังเคราะห์จากชาสารสกัดเพื่อให้เข้าใจถึงการเกิดปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันเฟนตันเหมือนใช้เฟNPS สังเคราะห์จากสารสกัดชาเขียวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพของพวกเขาในการลบMG จากสารละลายโดยใช้ H2O2, สารสกัดจากชาเขียว + H2O2 และเฟ NPS + H2O2 เปรียบเทียบ (ดูรูปที่1). 78.2% ของ MG ถูกลบออกโดยระบบการออกซิเดชั่เฟนตันเหมือนขณะที่มีเพียง24.3% และ 5.2% ของ MG ถูกลบออกโดยใช้ชาเขียวสารสกัด+ H2O2 และ H2O2 ตามลำดับ จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าเฟNPS สังเคราะห์จากสารสกัดชาเขียวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแสดงกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาที่ยอดเยี่ยมสำหรับการเกิดออกซิเดชันเฟนตันของMG ที่มีประสิทธิภาพการย่อยสลายMG เป็น 78.2% (50 มิลลิกรัม / ลิตร) ภายใน 10 นาที. นี้บ่งชี้ว่า nZVI ถูกออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายและ MG ถูกสลายตัวโดยการลดปฏิกิริยาแรกได้รับการยืนยันในก่อนหน้านี้รายงาน[8]. ดังนั้นที่ผลิต Fe2 + ถูกออกซิไดซ์ต่อไป Fe3 + โดยH2O2 ในกระบวนการเฟนตันและสร้างอนุมูลไฮดรอกชนิดอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ จากนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงของการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันโดยใช้เฟนเฟ NPS + H2O2 พบว่า [5] นอกจากนี้ 24.3% ของ MG ถูกลบออกโดยสารสกัดชาเขียว+ H2O2 ซึ่งสาเหตุหลักมาจากการดูดซับของ MG บนอนุภาคในสารสกัดจากชาที่มีโพลีฟีนและคาเฟอีน. อนุภาคเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับ MG ซึ่งสอดคล้องกับที่ก่อนหน้านี้การศึกษาในการดูดซับสีส้มพื้นฐานที่ใช้ในการอบแห้งแหนแดงชีวมวล filiculoides ที่กลุ่มทำงานร่วมในการทำงานร่วมกันระหว่างBO และแห้งชีวมวล filiculoides เอ [16] มีเพียง5.2% ของ MG เป็นเสื่อมโทรมเมื่อใช้เพียง H2O2 แสดงให้เห็นอัตราการเกิดของอนุมูลไฮดรอก(OH) อยู่ในระดับต่ำ ดังนั้นการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่มี AMX ลดลง [17]. ก็สามารถที่จะสรุปได้ว่าเฟ NPS สังเคราะห์โดยใช้ชาเขียวสารสกัดสามารถทำหน้าที่เป็นที่ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเกิดออกซิเดชันเฟนตันเหมือนที่แสดงให้เห็นถึงการทำงานของเฟNPS มีการดูดซับลดลงการย่อยสลายและคุณสมบัติการเกิดออกซิเดชัน สารสกัดจากชาเขียวมีจำนวนของโพลีฟีนและคาเฟอีนซึ่งถูกนำมาใช้ไม่เพียงแต่เป็นตัวแทนสูงสุดที่กำหนดเพื่อลดการรวมตัวของเฟNPS แต่ยังเป็นตัวแทนลดการที่สังเคราะห์ขนาดที่เล็กและสูงเนื้อหาของเฟ[8] ซึ่งเล่น มีบทบาทสำคัญในการลดและการเกิดออกซิเดชันของMG. 3.2 ผลของพารามิเตอร์ในการย่อยสลายของมก3.2.1 ผลของอุณหภูมิการแก้ปัญหาอิทธิพลของอุณหภูมิในการเกิดออกซิเดชันของเฟนตันMG ใช้เฟ NPS เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะนำเสนอในรูป 2a ที่ทดลองดำเนินการที่อุณหภูมิต่างๆ(298 K, 308 K และ 318 K) ที่มีการเริ่มต้น 50 มิลลิกรัม / ลิตร MG, 7.4 มิลลิโมล / ลิตร H2O2 และ 0.74 กรัม / ลิตรเฟ NPS ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการกำจัดที่มีประสิทธิภาพเมื่อเกิดปฏิกิริยาอุณหภูมิตั้งแต่ 298 K เพื่อ 318 K และอัตราการย่อยสลายเพิ่มขึ้นจาก 77.3% เป็น 84.9%. การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นการผลิตหรือไม่ OH อนุมูล. นอกจากนี้ที่สูงขึ้น อุณหภูมิจะนำไปสู่การปะทะกันที่สูงกว่าความถี่ระหว่าง? อนุมูล OH และ MG (หรือกลาง) โมเลกุลซึ่งในที่สุดจะส่งผลให้การย่อยสลายอย่างรวดเร็วมากขึ้นอัตรา [18,19]. 3.2.2 ผลของการให้ยาเฟ NPS อิทธิพลของยาเฟ NPS ในประสิทธิภาพในการกำจัดได้รับการทดสอบดังแสดงในรูป 2c ที่ 0.30, 0.50, 0.74, 0.90 และ 1.10 กรัม / ลิตรของเฟNPS ถูกว่าจ้าง ผลการศึกษาพบว่าการย่อยสลายอย่างมีประสิทธิภาพลดลงเล็กน้อยเป็นปริมาณของเฟ NPS เพิ่มขึ้น อัตราการย่อยสลายมากที่สุด (93.1%) ก็ประสบความสำเร็จเมื่อเฟ NPS เป็น0.30 กรัม / ลิตร แต่ 77.9% ประสิทธิภาพในการกำจัดที่ 60 นาทีส่งผลให้เมื่อเฟNPS เป็น 1.1 กรัม / ลิตร นี้อาจจะเป็นเพราะการปรากฏตัวของชาโพลีฟีนและคาเฟอีนในสารสกัดจากชา เมื่อปริมาณของเฟ NPS เพิ่มขึ้นสารอินทรีย์มากขึ้นออกจากพื้นผิวที่จะแก้ปัญหาน้ำและพายุมักซ์พลังค์อนุมูล[20] จะเห็นว่าการรวมตัวกันของอนุภาคเฟ NPS และอนุมูลไฮดรอกผ่านที่ไม่พึงประสงค์ปฏิกิริยาอาจส่งผลในการลดการเกิดออกซิเดชัน [5,21]. 3.2.3 ผลกระทบของค่าพีเอชเริ่มต้นตั้งแต่การแก้ปัญหาผลกระทบต่อค่า pH การทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระและความมั่นคงของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อิทธิพลของpH ต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพย่อยสลายรูป 1. Oxidative ประสิทธิภาพการย่อยสลายของ MG โดยใช้สีเขียวสังเคราะห์เฟ NPS เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเฟนตันเหมือน สภาพ: MG 50 มิลลิกรัม / ลิตรปริมาณเหล็ก 0.74 กรัม / ลิตร, H2O2 7.4 มิลลิเมตร,?. อุณหภูมิ 35 C, หมุนความเร็ว 250 รอบ / นาทีรูป 2. ผลกระทบของสภาพการทดลองประสิทธิภาพการย่อยสลายออกซิเดชันของMG ใช้เฟ NPS เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (ก) อุณหภูมิ (ข) เฟ NPS ยา; (ค) ค่า pH. สภาพ: MG 50 มิลลิกรัม / ลิตรปริมาณเหล็ก 0.74 กรัม / ลิตร, H2O2 7.4 มิลลิเมตร, หมุนความเร็ว 250 รอบ / นาทีMG ถูกประเมิน [22,23] degradations ได้ดำเนินการใน differentpH (3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7 0) เป็นรูป shownin 2b จะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพ theMGremoval ลดลงเมื่อค่าความเป็นกรดเพิ่มขึ้น 3.0 ที่จะจาก 7.0 ยกตัวอย่างเช่น 85% ประสิทธิภาพในการกำจัดก็ประสบความสำเร็จเมื่อค่าพีเอช4.0 เป็นวิธีการแก้ปัญหา นี่คือสาเหตุที่มีศักยภาพการเกิดออกซิเดชันที่ลดลงของอนุมูลไฮดรอกและการก่อตัวของคอมเพล็กซ์ไฮดรอกไซเฟอริกที่นำไปสู่การลดลงของ? OH อนุมูลที่พีเอชสูงขึ้น [23]. อย่างไรก็ตาม 82.8% ประสิทธิภาพในการกำจัดที่ได้รับหลังจาก 60 นาทีปฏิกิริยาแม้ที่พีเอช 7.0 แสดงให้เห็นว่าต่างกันเหมือนเฟนตันออกซิเดชันของMG ใช้เฟ NPS สามารถเกิดขึ้นได้ในช่วง pH กว้าง (4-7). ในสารละลายที่เป็นกรดพื้นผิวของ Fe0 ถูกสึกกร่อนและเหล็กออกไซด์ / oxyhydroxide ถูกชะล้างการผลิต Fe2 + และ Fe3 + ซึ่งจะสร้างOH? อนุมูล อนุมูลเหล่านี้โจมตีพันธบัตรใน MG ซึ่งถูกดูดซึมเข้าสู่พื้นผิวของเฟ NPS (I) นอกจากนี้การย่อยสลายของ MG ลดลงในค่า pH ต่ำ (pH <3.0) นี้อาจมีสาเหตุมาจากต่อไปนี้: ประการแรกไฮโดรเจนไอออนทำหน้าที่? เป็น OH ขยะ [18,19]; และประการที่สองไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูก solvated ในรูปแบบไอออน oxonium มั่นคงเมื่อไอออน H + [H3O2] + มีความเข้มข้นสูง [24]. 3.2.4 ผลของปริมาณ H2O2 ในฐานะที่เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการเกิดปฏิกิริยาเฟนตันเหมือนที่ปริมาณของH2O2 โดยตรงจะมีผลต่อจำนวนสร้างอนุมูลมักซ์พลังค์และมีประสิทธิภาพการย่อยสลาย เพื่อตรวจสอบผลกระทบของ H2O2 ความเข้มข้นในการย่อยสลายของอาร์เอชโดยเฟ NPS การทดลองได้รับการดำเนินการโดยใช้เงื่อนไขที่เป็นกลาง รูป 2d แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการกำจัดของ50 มิลลิ MG โดยเฟ NPS 7.4 กรัม L 1 ภายใต้การที่แตกต่างกันปริมาณของH2O2 ประสิทธิภาพการย่อยสลายของ MG เพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณH2O2 เพิ่มขึ้นเป็น 7.4 มิลลิ แต่ลดลงแล้วที่มีปริมาณH2O2 กว่า 7.4 มิลลิ ความเข้มข้นต่ำของ H2O2 ไม่ได้ผลิตเพียงพอหรือไม่OH ลดมลพิษเพราะ H2O2 สามารถหมดได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นเมื่อปริมาณของ H2O2 เพิ่มขึ้นจำนวนของอนุมูลOH เพิ่มขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยสลายอย่างมีประสิทธิภาพ หากระบบเกิดปฏิกิริยา H2O2 มีมากเกินไปก็อาจจะทำงานเป็นสมบัติของ? OH มองว่าเป็นในสมการ (2) จึงขัดขวางการย่อยสลายของMG เมื่อปริมาณของ H2O2 มากกว่า7.4 มิลลิ [21]. H2O2 þ HO? ! ? HO 2 þ H2O DK ¼ 3: 3 หรือไม่? 107 M? 1 วินาที? 1th ð2Þ 3.3 การศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวการตรวจสอบว่าที่แตกต่างกันออกซิเดชั่เฟนตันเหมือนของMG ใช้เฟ NPS รวมการดูดซับและการเกิดออกซิเดชันทั้งจลนพลศาสตร์การดูดซับและการย่อยสลายถูกตรวจสอบ การดูดซับจลนศาสตร์และจลนพลศาสตร์การลดถูกนำมาใช้เพื่อให้เหมาะสมกับการทดลองข้อมูล. 3.3.1 การดูดซับจลนศาสตร์Pseudo-ลำดับแรกและสมการหลอกที่สองเพื่อที่จะใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างการพยากรณ์โรคสำหรับจลนพลศาสตร์การดูดซับ. รุ่นนี้จับคู่เรียบร้อยลักษณะทางกายภาพและ / หรือสารเคมีของตัวดูดซับ[25,26] หลอกสั่งซื้อครั้งแรกสมการอัตราการถูกกำหนดในลักษณะดังต่อไปนี้: lnðqe? QT Þ¼ LN QE? k1t ð3Þที่q1 และ QT (มก. ก. 1) เป็นตัวแทนของเนื้อหาของ MG ดูดซับบนตัวดูดซับที่สมดุลและในเวลาที่แตกต่างกันที(นาที 1) ในขณะที่k1 เป็นอัตราการเกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องของรูปแบบครั้งแรกเพื่อให้การดูดซับกระบวนการ (นาที? 1) ค่าของ k1 จะถูกกำหนดโดยการคำนวณ. ลาดชันของแปลง LN ที่ (? q1 QT) กับทีหลอกสองสั่งสมการรูปแบบการเคลื่อนไหวจะแสดงให้เห็นดังนี้dqt dt ¼k2ðqe? QT TH2 ð4Þการบูรณาการสมการ (3) สำหรับเงื่อนไขขอบเขต t = 0 ถึงเสื้อและqa2t = 0 ถึง QT, ได้รับ: 1 ðqe? QT Þ¼ 1 QE þ kt ð5Þเมื่อสมการ (4) เป็นเชิงเส้นก็ให้: t QT ¼ 1 k2q2e þ 1 QE? ? เสื้อð6Þ (มก. ก. 1) ที่ QE และ QT เป็นปริมาณการดูดซับ MG ของตัวดูดซับที่สมดุลและเวลาที่ตัน(ต่ำสุด 1?) ตามลำดับ k2 (ช mg? 1 นาที 1) เป็นค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาของ pseudosecond- รูปแบบเพื่อให้ขั้นตอนการดูดซับ k2 และ QE จะได้รับจากการวางแผนตัน/ QT กับ t. พารามิเตอร์การเคลื่อนไหวสำหรับการดูดซับ ofMG บนเฟ NPS ที่มีการสรุปไว้ในตารางที่1 ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (r2) ที่ได้รับอยู่ในช่วง0.9158-0.9987 สำหรับรูปแบบหลอกครั้งแรกที่สั่งซื้อซึ่งไม่ได้พอดี โดยเปรียบเทียบหลอกสองเพื่อรูปแบบการติดตั้งอย่างดีตั้งแต่สัมประสิทธิ์ทั้งหมดเกิน0.9999 หมายความว่าการดูดซับของ MG บนเหล็กออกไซด์ / oxyhydroxide ต่อไปนี้รูปแบบการหลอกที่สองสั่งซื้อ การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าการกำจัดของ MG ใช้เฟ NPS รวมถึงการดูดซับและอัตราการดูดซับที่อาจจะเป็นปัจจัยที่ควบคุมการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่เร่งปฏิกิริยาทั้ง[10] ซึ่งสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้เฟ NPS ใช้ในการลบสีฟ้าเมทิลีนและสีส้มเมธิลที่กำจัดอย่างรวดเร็วของสีย้อมเหล่านี้กับการเคลื่อนไหวข้อมูลMB ตามอัตราการกำจัดที่สองสั่งซื้อ [10] นี้แสดงให้เห็นว่าเคมีเป็นอัตราการควบคุมขั้นตอนที่เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตหรือการแลกเปลี่ยนไอออนระหว่างMG และเหล็กออกไซด์ในเฟNPS [27] เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นไป 298 จาก319 K, หลอกสองเพื่อคงอัตรา (k2) เพิ่มขึ้นจาก.0024 เพื่อ 0.0289 กรัม / นาทีมิลลิกรัม? 1 สำหรับเฟ NPS แสดงให้เห็นการดูดซับของMG พิสูจน์แล้วว่าเป็นปฏิกิริยาเก็บความร้อน. 3.3 2 จลนศาสตร์การสลายตัวจลนศาสตร์การสลายตัวซึ่งรวมถึงการหลอกสั่งซื้อครั้งแรกและรุ่นที่สองเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวสั่งถูกนำมาใช้เป็นรูปแบบเพื่อให้พอดีกับเฟนตันออกซิเดชันของMG ใช้เฟ NPS หลอกลำดับแรกจลนศาสตร์รูปแบบดังนี้ [28]: LN คc0 ¼ kobst ð7Þ? ที่ kobs เป็นค่าคงที่อัตราสังเกตจากปฏิกิริยาลำดับแรก(นาที 1) และความชันของเส้นโดยการวางแผนการ ln (C / C

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3 . ผลและการอภิปราย
3.1 . เฟนตัน เช่น ออกซิเดชันของมก. ใช้เชื้อเพลิงสังเคราะห์จากสารสกัดชา
O
เข้าใจปฏิกิริยาของเฟนตันแบบออกซิเดชันโดยใช้
Fe เชื้อเพลิงสังเคราะห์จากสารสกัดจากชาเขียวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
ประสิทธิภาพในการลบมก. จากสารละลายที่ใช้ H2O2
H2O2 , สารสกัดจากชาเขียวและเหล็กโดย H2O2 เปรียบเทียบ ( ดู
รูปที่ 1 ) 78 .2% ของมก. ถูกลบออกโดยเฟนตันเหมือนระบบออกซิเดชัน
ในขณะที่เพียง 24.3 % และ 5.2% ของ Mg จะถูกลบออกโดยใช้สารสกัดจากชาเขียว
และสลาย H2O2 ตามลำดับ มันสามารถเห็นได้ว่าเฟ
เชื้อเพลิงสังเคราะห์จากสารสกัดจากชาเขียวที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการจัดแสดง
กิจกรรมที่ดีเยี่ยมสำหรับเฟนตันออกซิเดชันของ มก. ที่
mg ประสิทธิภาพการย่อยสลายกา % ( 50 mg / L )
ภายใน 10 นาทีนี้บ่งชี้ว่า nzvi คือ สลายตัวได้ง่าย และแมกนีเซียมคือ
ย่อยสลายด้วยปฏิกิริยารีดักชันประการแรกเป็นการยืนยันในรายงานก่อนหน้านี้ของเรา [ 8 ] .
จากนั้น ผลิต fe2 เพิ่มเติมจาก fe3 โดย
H2O2 ในกระบวนการเฟนตัน และสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล
เป็นสายพันธุ์อนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ แล้วสูงอัตราการเกิดปฏิกิริยาของการใช้เชื้อเพลิงต่างกันนะ
O
H2O2 ) [ 5 ]นอกจากนี้ ร้อยละ 24.3 มิลลิกรัมถูกลบออกโดย H2O2 สกัด
ชาเขียว ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการดูดซับบนอนุภาคต่อ
ในชาที่มีคาเฟอีนและสารโพลีฟีนอล .
อนุภาคเหล่านี้ติดต่อกับมิลลิกรัม ซึ่งจะสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้
ทางสีส้มบนพื้นฐานการใช้แหนแดง
แห้ง filiculoides ชีวมวลที่เข้าร่วม
หมู่ฟังก์ชัน