ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2022; 4: 90-95
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2022-4-90-95
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФОТОДЕГРАДАЦИИ КРАСИТЕЛЯ МЕТИЛЕНОВОГО СИНЕГО В ПРИСУТСТВИИ НАНОРАЗМЕРНОГО ОКСИДА ЦИНКА
Царенко Анастасия Дмитриевна – техник, НИИ «Нанотехнологии и новые материалы», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. tsarenkoanasteisha@yandex.ru
Яценко Алексей Николаевич – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Физика и фотоника», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. alexyats-npi@yandex.ru
Ульянкина Анна Александровна – канд. хим. наук, ст. науч. сотр. НИЛ «Новые композиционные и функциональные материалы со специальными свойствами», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. anya-barbashova@yandex.ru
Аннотация
Проведена оптимизация технологических параметров фотодеградации органического красителя метиленового синего. В качестве фотокатализатора был использован нанопорошок оксида цинка, электрохимически синтезированный под действием асимметричного переменного импульсного тока в растворе BaCl2. Физико-химические свойства синтезированного нанопорошка ZnO были исследованы рядом инструментальных методов (рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия). Определены оптимальные технологические параметры, такие как загрузка фотокатализатора, интенсивность УФ света и pH среды, при которых наблюдалась максимальная скорость и глубина фотодеградации метиленового синего в присутствии электрохимически синтезированного оксида цинка.
Ключевые слова: оксид цинка, переменный импульсный ток, фотокатализ, очистка воды, метиленовый синий
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
- Proskuryakova L.N., Saritas O., Sivaev S. Global water trends and future scenarios for sustainable development: The case of Russia //Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 170. P. 867 – 879.
2. Tkaczyk A., Mitrowska K., Posyniak A. Synthetic Organic Dyes as Contaminants of the Aquatic Environment and their Implications for Ecosystems: A Review // Science of the Total Environment. 2020. Vol. 717. P. 137222.
3. Enhanced Photodegradation of Methyl Orange Dye under UV Irradiation Using MoO3 and Ag Doped TiO2 Photocatalysts / Sh. Kader, Md R. Al-Mamun, Md B. K. Suhan, S. B. Shuchi, Md Sh. Islam // Environmental Technology & Innovation. 2022. Vol. 27. P. 102476.
4. Akerdi A. G., Bahrami S. H. Application of Heterogeneous Nano-Semiconductors for Photocatalytic Advanced Oxidation of Organic Compounds: A review // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2019. Vol. 7(5). P. 103283.
5. Влияние предварительной механохимической обработки на фотокаталитическую активность феррита висмута / С.А. Юрчило, Т.В. Краснякова, В.В. Моренко, И.К. Носолев, Е.В. Глазунова, С.В. Хасбулатов, И.А. Вербенко, С.А. Митченко // Кинетика и катализ. 2020. T. 61(3). C. 359 – 365.
6. Светличный В.А., Реутова О.А. Фотокаталитические свойства нанопорошков оксида цинка, полученных нано- и пикосекундной лазерной абляцией в воздухе // Изв. РАН. Серия физическая. 2022. Т. 86. С. 949 – 955.
7. Photocatalytic Degradation of Naproxen and Methylene Blue: Comparison Between ZnO, TiO2 and their Mixture / D. Štrbac, Ch. A. Aggelopoulos, G. Štrbac, M. Dimitropoulos, M. Novaković, T. Ivetić, S. N. Yannopoulos // Process Safety and Environmental Protection. 2018. Vol. 113. P. 174 – 183.
8. Herrmann J.-M. Photocatalysis Fundamentals Revisited to Avoid Several Misconceptions //Applied Catalysis B: Environmental. 2010. Vol. 99(3). P. 461 – 468.
9. Ульянкина А.А. Сравнительное исследование фотоактивности оксида цинка и диоксида титана, полученных в условиях нестационарного электролиза // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2019. № 1. С. 100 – 104.
10. Low-Cost One-Step Fabrication of Highly Conductive ZnO:Cl Transparent Thin Films with Tunable Photocatalytic Properties via Aerosol-Assisted Chemical Vapor Deposition / A. Jiamprasertboon, S.C. Dixon, S. Sathasivam, M. J. Powell, Y. Lu, T. Siritanon, C. J. Carmalt //ACS Applied Electronic Materials. 2019. Vol. 1(8). P. 1408 – 1417.
11. Large-scale Synthesis of ZnO Nanostructures by Pulse Electrochemical Method and their Photocatalytic Properties / A. Ulyankina, I. Leontyev, M. Avramenko, D. Zhigunov,
N. Smirnova // Materials Science in Semiconductor Processing. 2018. Vol. 76. P. 7-13.
12. Ulyankina A.A., Kuriganova A.B., Smirnova N.V. Photocatalytic Properties of SnO2–SnO Nanocomposite Prepared via Pulse Alternating Current Synthesis // Mendeleev Communications. 2019. Vol. 29(2). P. 215 – 217.
13. Photocatalytic Decolorization of Methylene Blue Using TiO2/UV System enhanced by Air Sparging / M.H. Abdellah, S.A. Nosier, A.H. El-Shazly, A.A. Mubarak // Alexandria Engineering Journal. 2018. Vol. 57(4). P. 3727 – 3735.
14. The pH Dependence of Dissolution Kinetics of Zinc Oxide / D. Cardoso, A. Narcy, S. Durosoy, Y. Chevalier // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2022. Vol. 650. P. 129653.