Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника
The removal of hazardous substances from wastewater is a major problem in the world. The advantages of application of Zn-Al layered double hydroxides (LDHs) and their derivatives for removal of organic contaminants consist in the combination of high adsorption capacity of LDHs and the presence of a...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/397 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543882213326848 |
|---|---|
| author | Starukh, G. M. |
| author_facet | Starukh, G. M. |
| author_sort | Starukh, G. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:15:22Z |
| description | The removal of hazardous substances from wastewater is a major problem in the world. The advantages of application of Zn-Al layered double hydroxides (LDHs) and their derivatives for removal of organic contaminants consist in the combination of high adsorption capacity of LDHs and the presence of a photoactive component. Therefore, the present paper focuses on study of the adsorption and photocatalytic capabilities of Zn-Al LDHs to remove cationic dye methylene blue (MB) from aqueous solutions. Zn-Al LDHs with Zn:Al ratio 2 were synthesized by coprecipitation method. Zn-Al LDHs were characterized by XRD, thermogravimetric and spectroscopy analysis. The reconstruction of calcined Zn-Al LDHs in sodium dodecyl sulfate (SDS) solutions in the range of concentrations from 0.012 mol·L–1 to 0.205 mol·L–1 was performed to obtain organo/Zn-Al LDHs. The partial SDS intercalation was clearly evidenced by the appearance of a peak at low 2? values. SDS-modified LDHs demonstrate the high adsorption capacity to MB. About 90 % of dye was adsorbed with organo/Zn-Al LDHs from 2?10-4 mol·L–1 MB solution. The study on optical properties of calcined and reconstructed Zn-Al LDHs has detected the presence of ZnO that makes possible the using of Zn-Al LDHs as photocatalysts. About 50 % of dye was destructed by irradiation of MB solution in the presence of Zn-Al LDHs from 2?10-5 mol·L–1 MB solution in the presence of calcined at 450 °C Zn-Al LDHs. It has been found that the most complete removal of the dye from highly concentrated solutions is achieved by MB adsorption with organo/Zn-Al LDH. The investigation of the irradiation influence on the optical spectra of MB adsorbed on the surface of organo/Zn-Al LDH is needed to clarify the photocatalytic activity of ZnO-contained organo/Zn-Al LDH. The high adsorption capacity of organo/Zn-Al LDHs and the ease of both synthesis and separation processes rendered this adsorbent to be a promising candidate for environmental remediation. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:45Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-397 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:40Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3972022-06-29T10:15:22Z Zn-Al layered double hydroxides for adsorption and photocatalytic removal of с ationic dye Zn-Al слоистые двойные гидроксиды для адсорбционного и фотокаталитического извлечения катионного красителя Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника Starukh, G. M. layered double hydroxides organo/inorganic nanocomposites intercalated surfactants cationic dye adsorption photocatalytic destruction wastewater treatment слоистые двойные гидроксиды органо/неорганические нанокомпозиты интеркалированные поверхностно-активные вещества адсорбция катионного красителя фотокаталитическое разложение очистка сточных вод Шаруваті подвійні гідроксиди органо/неорганічні нанокомпозити інтеркальовані поверхнево-активні речовини адсорбція катіонного барвника фотокаталітичне розкладання очистка стічних вод The removal of hazardous substances from wastewater is a major problem in the world. The advantages of application of Zn-Al layered double hydroxides (LDHs) and their derivatives for removal of organic contaminants consist in the combination of high adsorption capacity of LDHs and the presence of a photoactive component. Therefore, the present paper focuses on study of the adsorption and photocatalytic capabilities of Zn-Al LDHs to remove cationic dye methylene blue (MB) from aqueous solutions. Zn-Al LDHs with Zn:Al ratio 2 were synthesized by coprecipitation method. Zn-Al LDHs were characterized by XRD, thermogravimetric and spectroscopy analysis. The reconstruction of calcined Zn-Al LDHs in sodium dodecyl sulfate (SDS) solutions in the range of concentrations from 0.012 mol·L–1 to 0.205 mol·L–1 was performed to obtain organo/Zn-Al LDHs. The partial SDS intercalation was clearly evidenced by the appearance of a peak at low 2? values. SDS-modified LDHs demonstrate the high adsorption capacity to MB. About 90 % of dye was adsorbed with organo/Zn-Al LDHs from 2?10-4 mol·L–1 MB solution. The study on optical properties of calcined and reconstructed Zn-Al LDHs has detected the presence of ZnO that makes possible the using of Zn-Al LDHs as photocatalysts. About 50 % of dye was destructed by irradiation of MB solution in the presence of Zn-Al LDHs from 2?10-5 mol·L–1 MB solution in the presence of calcined at 450 °C Zn-Al LDHs. It has been found that the most complete removal of the dye from highly concentrated solutions is achieved by MB adsorption with organo/Zn-Al LDH. The investigation of the irradiation influence on the optical spectra of MB adsorbed on the surface of organo/Zn-Al LDH is needed to clarify the photocatalytic activity of ZnO-contained organo/Zn-Al LDH. The high adsorption capacity of organo/Zn-Al LDHs and the ease of both synthesis and separation processes rendered this adsorbent to be a promising candidate for environmental remediation. Исследованы адсорбция и фоторазложение модельного красителя метиленового голубого (МГ) Zn-Al слоистыми двойными гидроксидами (СДГ), модифицированными анионным поверхностно-активным веществом. Модифицирование Zn-Al СДГ осуществлялось методом реконструкции с применением растворов додецилсульфата натрия различной концентрации. Zn-Al СДГ охарактеризованы с применением рентгено-структурного, термогравиметрического и спектрофотометрического методов. При исследовании оптических свойств органо/Zn-Al СДГ обнаружено присутствие кристаллического ZnO, что делает возможным применение Zn-Al СДГ в качестве фотокатализатора. Немодифицированные Zn-Al СДГ демонстрируют активность в фоторазложения МГ, в то время как фотокаталитической активности органо/Zn-Al СДГ не было обнаружено. Установлено, что наиболее полное извлечение красителя из концентрированных растворов достигается его адсорбцией органо/Zn-Al СДГ. Для дальнейшего изучения фотокаталитической активности ZnO-содержащих органо/Zn-Al СДГ необходимо исследование влияния облучения на оптические свойства МГ, адсорбированного на поверхности СДГ. Досліджено адсорбцію та фоторозкладання модельного барвника метиленового блакитного (МБ) Zn-Al шаруватими подвійними гідроксидами (ШПГ), модифікованими аніонною поверхнево-активною речовиною. Модифікування Zn-Al ШПГ здійснювалось методом реконструкції із застосуванням розчинів додецилсульфату натрію різної концентрації. Zn-Al ШПГ були охарактеризовані із застосуванням рентгено-структурного, термогравіметричного та спектрофотометричного методів. При дослідженні оптичних властивостей органо/Zn-Al ШПГ виявлено присутність кристалічного ZnO, що робить можливим застосування Zn-Al ШПГ як фотокаталізатора. Немодифіковані Zn-Al ШПГ демонструють активність в реакції фоторозкладання МБ, в той час як фотокаталітичної активності органо/Zn-Al ШПГ не було виявлено. Встановлено, що найбільш повне вилучення барвника з концентрованих розчинів досягається адсорбцією органо/Zn-Al ШПГ. Для подальшого вивчення фотокаталітичної активності ZnO-вмісних органо/Zn-Al ШПГ необхідно дослідити вплив опромінення на оптичні властивості МБ, адсорбованого на поверхні ШПГ. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2016-11-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/397 10.15407/hftp07.04.379 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 7 No. 4 (2016): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 379-388 Химия, физика и технология поверхности; Том 7 № 4 (2016): Химия, физика и технология поверхности; 379-388 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 7 № 4 (2016): Хімія, фізика та технологія поверхні; 379-388 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp07.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/397/394 Copyright (c) 2016 G. M. Starukh |
| spellingShingle | Шаруваті подвійні гідроксиди органо/неорганічні нанокомпозити інтеркальовані поверхнево-активні речовини адсорбція катіонного барвника фотокаталітичне розкладання очистка стічних вод Starukh, G. M. Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника |
| title | Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника |
| title_alt | Zn-Al layered double hydroxides for adsorption and photocatalytic removal of с ationic dye Zn-Al слоистые двойные гидроксиды для адсорбционного и фотокаталитического извлечения катионного красителя |
| title_full | Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника |
| title_fullStr | Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника |
| title_full_unstemmed | Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника |
| title_short | Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника |
| title_sort | zn-al шаруваті подвійні гідроксиди для адсорбційного та фотокаталітичного вилучення катіонного барвника |
| topic | Шаруваті подвійні гідроксиди органо/неорганічні нанокомпозити інтеркальовані поверхнево-активні речовини адсорбція катіонного барвника фотокаталітичне розкладання очистка стічних вод |
| topic_facet | layered double hydroxides organo/inorganic nanocomposites intercalated surfactants cationic dye adsorption photocatalytic destruction wastewater treatment слоистые двойные гидроксиды органо/неорганические нанокомпозиты интеркалированные поверхностно-активные вещества адсорбция катионного красителя фотокаталитическое разложение очистка сточных вод Шаруваті подвійні гідроксиди органо/неорганічні нанокомпозити інтеркальовані поверхнево-активні речовини адсорбція катіонного барвника фотокаталітичне розкладання очистка стічних вод |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/397 |
| work_keys_str_mv | AT starukhgm znallayereddoublehydroxidesforadsorptionandphotocatalyticremovalofsationicdye AT starukhgm znalsloistyedvojnyegidroksidydlâadsorbcionnogoifotokatalitičeskogoizvlečeniâkationnogokrasitelâ AT starukhgm znalšaruvatípodvíjnígídroksididlâadsorbcíjnogotafotokatalítičnogovilučennâkatíonnogobarvnika |