Фентон-подобные окислительные системы для деструкции азокрасителей в водных растворах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены кинетические закономерности деструкции азокрасителя метилового оранжевого (МО) в фотоинициированных окислительных системах, с использованием в качестве источника квазисолнечного излучения ксеноновой лампы (UV-Vis). По эффективности и скорости деструкции красителя рассмотренные окислительные системы можно выстроить в следующий ряд: {UV-Vis} < {UV-Vis/S2O\(_{8}^{{2 - }}\)} < {S2O\(_{8}^{{2 - }}\)/Fe0} < {UV-Vis/S2O\(_{8}^{{2 - }}\)/Fe0} < {UV-Vis/S2O\(_{8}^{{2 - }}\)/Fe2+}. Установлено, что лишь в фотоинициированных Фентон-подобных окислительных системах происходит не только полное превращение МО, но и его глубокая минерализация в водном растворе, снижение содержания общего органического углерода достигает 60%. При этом удельная каталитическая активность ионов железа в комбинированной системе {UV-Vis/S2O\(_{8}^{{2 - }}\)/Fe0} значительно выше чем в {UV-Vis/S2O\(_{8}^{{2 - }}\)/Fe2+}. С использованием ингибиторов радикальных реакций доказано, что в комбинированной системе {UV-Vis/S2O\(_{8}^{{2 - }}\)/Fe0} в окислительной деструкции принимают участие как гидроксильные, так и сульфатные анион-радикалы. Установлено ингибирующее влияние анионов (гидрокарбонатов, хлоридов, нитратов, сульфатов) и природного растворенного органического вещества (Suwanee River 2R101N) на процесс минерализации общего органического углерода при окислительной деструкции МО в комбинированной системе {UV-Vis/S2O\(_{8}^{{2 - }}\)/Fe0}.

Об авторах

М. Р. Сизых

Байкальский институт природопользования CO РАН

Email: abat@binm.ru
Россия, Улан-Удэ

А. А. Батоева

Байкальский институт природопользования CO РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: abat@binm.ru
Россия, Улан-Удэ

Список литературы

  1. Han M., Wang H., Jin W. et al. // J. Environ. Sci. 2023. V. 128. P. 181. https://doi.org/10.1016/j.jes.2022.07.037
  2. Li L., Yuan X., Zhou Zh. et al. //J. Clean. Prod. V. 372. P. 133420. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133420
  3. Ramos B., Ferreira L.B., Palharim P.H. et al. // Chem. Eng. J. Adv. 2023. V. 14. P. 100473. https://doi.org/10.1016/j.ceja.2023.100473
  4. Giannakis S., Samoili S., Rodríguez-Chueca J. // Curr. Opin. Green Sustain. Chem. 2021. V. 29. P. 100456. https://doi.org/10.1016/j.cogsc.2021.100456
  5. Linden K.G., Mohseni M. // Compr. Water Q. Purif. 2014. V. 2. P. 148.
  6. Karim A.V., Jiao Y., Zhou M., Nidheesh P. // Chemosphere. 2021. V. 265. P. 129057. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.129057
  7. Ghanbari F., Moradi M., Gohari F. // J. Water Process. Eng. 2016. V. 9. P. 22. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2015.11.011
  8. Wang W., Chen M., Wang D. et al. // Sci. Total Environ. 2021. V. 772. P. 145522 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145522
  9. Zawadzki P. // Curr. Opin. Green Sustain. Chem. 2022. V. 37. P. 100837. https://doi.org/10.1016/j.coche.2022.100837
  10. Gao Y., Champagne P., Blair D. // Water Sci. Technol. 2020. V. 81. P. 853. https://doi.org/10.2166/wst.2020.190
  11. Khan J.A., He X., Khan H.M. // Chem. Eng. J. 2013. V. 218. P. 376. https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.12.055
  12. Ahmed M.M., Chiron S. //Water Res. 2014. V. 48. P. 229. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.09.033
  13. Yang J., Zhu M., Dionysiou D.D. // Water Res. 2021. V. 189. P. 116627. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116627
  14. Pozdnyakov I.P., Glebov E.M., Plyusnin V.F. et al. // Mendeleev Commun. 2020. V. 10. P. 185. https://doi.org/10.1070/MC2000v010n05ABEH001316
  15. Сизых М.Р., Батоева А.А. // Журн. физ. химии. 2019. Т. 93. № 12. С. 1773. (Sizykh M.R., Batoeva A.A. // Rus. J. Phys. Chem. A. 2019. V. 93. P. 2349.) https://doi.org/10.1134/S003602441912029X
  16. Ioannidi A., Frontistis Z., Mantzavinos D. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 2992. https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.04.049
  17. Rivas-Zaballos I., Romero-Martínez L., Moreno-Garrido I. // J. Water Process. Eng. 2023. V. 51. P. 103361. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103361
  18. Omri A., Hamza W., Benzina M. // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 2020. V. 393. P. 112444. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2020.112444
  19. Li P., Liu Z., Wang X. et al. // Chemosphere. 2017. V. 180. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.04.019
  20. Zhang L., Xiao C., Li Z. et al. // Appl. Surf. Sci. 2023. V. 618. P. 156595. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.156595
  21. Wang J., Wang S. // Chem. Eng. J. 2021. V. 411. P. 128392. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.128392
  22. Хандархаева М.С., Батоева А.А., Асеев Д.Г., Сизых М.Р. // Журн. прикл. химии. 2015. Т. 88. № 5. С. 1420 [Khandarkhaeva M.S., Batoeva A.A., Aseev D.G., Sizykh M.R. // Russ. J. Appl. Chem. 2015. V. 88. P. 1605.].
  23. Mengqi H., Hui W., Wei J. // J. Environ. Sci. (China). 2023. V. 128. P. 181. https://doi.org/10.1016/j.jes.2022.07.037
  24. Jiang X., Wu Y., Wang P. et al. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2013. V. 20. P. 4947. https://doi.org/10.1007/s11356-013-1468-5
  25. Rodriguez S., Santos A., Romero A. // Chem. Eng. J. 2017. V. 318. P. 197. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.06.057
  26. Oh S.-Y., Kang S.-G., Chiu P.C. // Sci. Total Environ. 2010. V. 408. P. 3464. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2010.04.032
  27. Liang C., Guo Y.Y. // Environ. Sci. Technol. 2010. V. 44. P. 8203. https://doi.org/10.1021/es903411a
  28. Michael-Kordatou I., Iacovou M., Frontistis Z. et al. // Water Res. 2015. V. 85. P. 346. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.08.050
  29. Li B., Li L., Lin K. et al. // Ultrason. Sonochem. 2013. V. 20. P. 855. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.11.014
  30. Joseph J.M., Destaillats H., Hung H.M., Hoffman M.R. // J. Phys. Chem. A. 2000. Vol. 104. P. 301–307. https://doi.org/10.1021/jp992354m
  31. Ge D., Zeng Z., Arowo M., Zou H. // Chemosphere. 2016. V. 146. P. 413. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.12.058
  32. Методика экспрессного определения интегральной химической токсичности питьевых, поверхностных, грунтовых, сточных и очищенных сточных вод с помощью бактериального теста “Эколюм”. Методические рекомендации № 01.021-07. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2007. 16 с.
  33. Wang L., Zhang Q., Chen B. et al. // Water Res. 2020. V. 174. P. 115605. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115605
  34. Ghanbari F., Riahi M., Kakavandi B. et al. // J. Water Process. Eng. 2020. V. 36. P. 101321. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2020.101321
  35. Сизых М.Р., Батоева А.А., Мункоева В.А. // Журн. физ. хим. 2021. Т. 95. С. 947. (Sizykh M.R., Batoeva A.A., Munkoeva V.A. // Rus. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. P. 1230.) https://doi.org/10.1134/S0036024421060236
  36. Wang J., Wang S. // Chem. Eng. J. 2021. V. 411. P. 128392. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.128392
  37. Fang G.-D., Dionysiou D. D., Wang Y. et al. // J. Hazard. Mater. 2012. V. 227–228. P. 394. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.05.074
  38. Luo C., Ma J., Jiang J. et al. // Water Res. 2015. V. 80. P. 99. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.05.019
  39. Yu X.-Y., Barker J.R. // J. Phys. Chem. A. 2003. V. 107. P. 1313. https://doi.org/10.1021/jp0266648
  40. Yang S., Zhang X., Tang J., Zhang A. // J. Environ. Chem. Eng. 2022. V. 10. P. 108806 https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.108806
  41. Fan J., Guo Y., Wang J., Fan M. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 166. P. 904. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.11.091
  42. Basfar A.A., Mohamed K.A., Al-Abduly A.J., Al-Shahrani A.A. // Ecotoxicol. Environ. Saf., 2009. V. 72. P. 948. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2008.05.006
  43. Garbin J.R., Milori D.M.B.P., Simões M.L., da Silva W.T et al. // Chemosphere. 2007. V. 66. P. 1692. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2006.07.017

Дополнительные файлы


© М.Р. Сизых, А.А. Батоева, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах