ВОССТАНОВЛЕНИЕ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ПОСЛЕ АДСОРБЦИИ КРАСИТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ. ЧАСТЬ 1: ВЛИЯНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИОНОВ, pH, ВРЕМЕНИ РЕГЕНЕРАЦИИ И КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОТЫ
Аннотация
Активированный уголь нашел широкое применение в различных отраслях промышленности для очистки сточных вод от загрязнений. Однако с течением времени его эффективность снижается, поскольку активные центры на поверхности угля постепенно насыщаются загрязняющими веществами, присутствующими в воде. Поэтому основная цель данного исследования заключается в поиске потенциального метода восстановления насыщенного метиленовым синим (MB) активированного угля с использованием перуксусной кислоты (PAA) в качестве окислительного агента. Результаты исследования подтверждают эффективность PAA в разложении молекул MB. Кроме того, было отмечено, что наличие ионов кобальта (Co2+) действует в качестве катализатора, существенно усиливая процесс окисления. Такой подход позволяет полностью удалить MB из активированного угля и восстановить его адсорбционную способность, не повреждая структуру угля и не образуя опасных побочных продуктов. Для определения оптимальных параметров процесса восстановления активированного угля исследователи тщательно изучали различные условия. Исследование показало, что наилучшие результаты достигаются при поддержании уровня pH в диапазоне от 6 до 7, использовании концентрации PAA 2,4 мМ, проведении реакции при комнатной температуре и продолжительности реакции 120 мин. При таких оптимальных условиях удалось достичь восстановительной эффективности впечатляющих 98%, что свидетельствует о высокой эффективности предложенного метода восстановления активированного угля, насыщенного метиленовым синим. Исходя из этих обнадеживающих результатов, можно сделать вывод о том, что перуксусная кислота (PAA) обладает огромным потенциалом в качестве окислительного агента для регенерации активированного угля.
Для цитирования:
Нгуен Ти Ким Занг, Фунг Ти Лан, Нгуен Хоанг Хао, Ву Тхи Тхао Восстановление активированного угля после адсорбции красителя с использованием перуксусной кислоты. Часть 1: Влияние металлических ионов, pH, времени регенерации и концентрации кислоты. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 10. С. 52-58. DOI: 10.6060/ivkkt.20236610.6900.
Литература
Samonin V.V., Podvyaznikov M.L., Solov’ev V.N., Kiseleva V.L., Khrylova E.D., Spiridonova E.A. // Russ. J. Appl. Chem. 2013. V. 86. N 8. P. 1220−1224. DOI: 10.1134/S1070427213080119.
Sang-Hoon Lee, Dae-Young Kwon. // Desalinat. Water Treat. 2015. P. 1-7. DOI: 10.1080/19443994.2015.1080630.
Belyy V.A., Sverguzova S.V., Shaikhiev I.G., Sapronova Zh.A., Voronina Yu.S. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 5. P. 139-145 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236605.6757.
Yingqing Guo, Erdeng Du. // En. Proc. 2012. V. 17. P. 444 – 449. DOI: 10.1016/j.egypro.2012.02.118.
Medvedeva I.V., Medvedeva O.M., Studenok A.G., Studenok G.A., Tseytlin E.M. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 1. P. 6-27 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236601.6538.
Maisa El Gamal, Hussein A. Mousa, Muftah H. El-Naas, Renju Zacharia, Simon Judd. // Separat. Purificat. Tech-nol. 2018. V. 197. P. 345–359. DOI: 10.1016/j.seppur.2018.01.015.
Khobotova E.B., Hraivoronska I.V., Кaliuzhna I.S., Ihnatenko M.I. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 6. P. 89-94. DOI: 10.6060/ivkkt.20216406.6302.
Xie X.W., Shang P.J., Liu Z.Q., Lv Y.G., Li Y., Shen W.J. // J. Phys. Chem. 2010. V. 114. P. 2116–2123. DOI: 10.1021/jp911011g.
Menshova I.I., Zabolotnaya E., Chelnokov V.V., Garabadzhiu A.V. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 8. P. 131-138. DOI: 10.6060/ivkkt.20216408.6427.
Amanda Larasati, Geoffrey D. Fowler, Nigel J. D. Graham. // Environ. Sci.: Water Res. Technol. 2020. V. 6. P. 2043-2056. DOI: 10.1039/d0ew00328j.
Santos D.H.S., Duarte J.L.S., Tonholo J., Meili L., Zanta C.L.P.S. // Separ. Purif. Technol. 2020. V. 250. P. 117-112. DOI: 10.1016/j.seppur.2020.117112.
Chen Q., Liu H., Yang Z., Tan D. // J. Mater. Cycles Waste Manag. 2019. V. 19. P. 256–264. DOI: 10.1007/s10163-015-0410-y.
Bokare A.D., Choi W.Y. // J. Hazard. Mater. 2014. V. 275. P. 121 - 135. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2014.04.054.
Bianchini R., Calucci L., Lubello C., Pinzino C. // Res. Chem. Intermed. 2002. V. 28. P. 247 - 256. DOI: 10.1163/156856702320267154.
Koivunen J., Heinonen-Tanski H. // Wat. Res. 2005. V. 39. P. 4445 - 4453. DOI: 10.1016/j.watres.2005.08.016.
Kitis M. // Environ. Int. 2002. V. 30. P. 47 - 55. DOI: 10.1016/S0160-4120(03)00147-8.
N’Guessan A.L., Carignan T., Nyman M.C. // Environ. Sci. Technol. 2004. V. 38. P. 1554 - 1560. DOI: 10.1021/es030321l.
Genis A., Kuznetsov A. // Ross. Khim. Zhurn. 2020. V. 63. N 1. P. 27 - 45. DOI: 10.6060/rcj.2019631.2.
Popov E., Eloranta J., Hietapelto V., Vuorenpalo V.M., Aksela R., Jakara J. // Holzforschung. 2005. V. 59. P. 507 - 513. DOI: 10.1515/HF.2005.084.
Juhee Kim, Penghui Du, Wen Liu, Cong Luo, He Zhao, Ching-Hua Huang. // Environ. Sci. Technol. 2020. V. 54. P. 5268-5278. DOI: 10.1021/acs.est.0c00356.
