Сорбционно-каталитическое повышение эффективности деструкции красителя родамина Б в плазме барьерного разряда гранулами цеолита NaX и диатомита C покрытием TiO2

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В работе приведены результаты исследований комбинированного процесса плазменно-фотокаталитической деструкции водных растворов родамина Б (RhB) с высокими концентрациями (до 40 мг л–1) с использованием двух композитных каталитических систем, состоящих из диоксида титана, закрепленного на гранулах цеолита NaX, и диатомита. Нанесение покрытия TiO2 осуществлялось гидротермальной пропиткой носителя растворами, содержащими крупноразмерные гидроксокомплексы титана. Изучены сорбционные и фотокаталитические свойства пропитанных гранул в статических условиях. В плазмохимическом реакторе диэлектрического барьерного разряда проведена оценка вклада сорбционно-каталитических процессов в эффективность разложения RhB. Показано, что присутствие обоих типов катализаторов в плазме приводит к росту скорости деструкции красителя не менее чем на 20%. Максимальная эффективность разложения в плазме наблюдается при использовании катализатора TiO2/цеолит и достигает 100% (2 г катализатора в объеме реактора – 25 см3, мощность разряда – 8.6 Вт/см3) при степени минерализации более 80%, что свидетельствует о высокой степени протекания окислительных процессов.

Об авторах

М. Ф. Бутман

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: butman@isuct.ru
Шереметевский пр., 7, Иваново, 153000 Россия

Н. Л. Овчинников

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: butman@isuct.ru
Шереметевский пр., 7, Иваново, 153000 Россия

Н. М. Виноградов

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: butman@isuct.ru
Шереметевский пр., 7, Иваново, 153000 Россия

Е. М. Мостова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: butman@isuct.ru
Шереметевский пр., 7, Иваново, 153000 Россия

Г. И. Гусев

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: butman@isuct.ru
Шереметевский пр., 7, Иваново, 153000 Россия

А. А. Гущин

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: butman@isuct.ru
Шереметевский пр., 7, Иваново, 153000 Россия

Н. Е. Гордина

Ивановский государственный химико-технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: butman@isuct.ru
Шереметевский пр., 7, Иваново, 153000 Россия

Список литературы

  1. Shen Y., Wang Y., Chen Y. et al. // Arab. J. Chem. 2023. V. 16. № 4. 104571.
  2. Kim S.H., Seo J., Hong Y. et al. // J. Water Process Eng. 2023. V. 52. 103519.
  3. Butman M.F., Gushchin A.A., Ovchinnikov N.L. et al. // Catalysts. 2020. V. 10. № 4. P. 359.
  4. Gushchin A.A., Grinevich V.I., Shulyk V.Y. et al. // Plasma Chem. Plasma Process. 2018. V. 38. P. 123.
  5. Assadi A.A., Bouzaza A., Vallet C., Wolbert D. // Chem. Eng. J. 2014. V. 254. P. 124.
  6. Abdel-Fattah E., Alotibi S. // Applied Sciences. 2023. V. 13. № 18. 10045.
  7. Attri P., Tochikubo F., Park J.H. et al. // Sci. Rep. 2018. V. 8. 2926.
  8. Lu N., Hui Y., Shang K. et al. // Plasma Chem. Plasma Process. 2018. V. 38. P. 1239–1258.
  9. Neyts E.C. // Plasma Chem. Plasma Process. 2016. V. 36. P. 185.
  10. Butman M.F., Ovchinnikov N.L. Karasev N.S. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2018. V. 9. P. 364.
  11. Xu H., Liu Y. // Catalysts. 2023. V. 13. № 5. 840.
  12. Ovchinnikov N.L., Vinogradov N.M., Gordina N.E. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2023. V. 59. P. 570.
  13. Jarullah A.T., Ahmed A.N., Altabbakh B.A. et al. // Tikrit J. Eng. Sci. 2023. V. 30. № 2. P. 46.
  14. Van X., Zhu T., Sun Y. et al. // J. Hazard. Mater. 2011. V. 196. P. 380.
  15. Ogata A., Saito K., Kim H.-H. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2010. V. 30. № 1. P. 33.
  16. Jia Z., Vega-Gonzalez A., Amar M.B. et al. // Catal. Today. 2013. V. 208. P. 82.
  17. Roland U., Holzer F., Kopinke F.D. // Catal. Today. 2002. V. 73. № 3. P. 315.
  18. Wallis A.E., Whitehead J.C., Zhang K. // Catal. Lett. 2007. V. 113. № 1. P. 29.
  19. Mzimela N., Tichapondwa S., Chirwa E. // RSC Adv. 2022. V. 12. № 53. P. 34652.
  20. Mandlimath T.R., Moliya A., Sathiyanarayanan K.I. // Appl. Catal. A: Gen. 2016. V. 519. P. 34.
  21. Al-Shamiri H.A., Abou Kana M.T. // Appl. Phys. B. 2010. V. 101. № 1–2. P. 129.
  22. Asano M., Doi M., Baba K. et al. // J. Biosci. Bioeng. 2014. V. 118. № 1. P. 98.
  23. Gong Y.-J., Zhang X.-B., Mao G.-J. et al. // Chem. Sci. 2016. V. 7. № 3. P. 2275.
  24. Li J., Li S., Wei X. et al. // Anal. Chem. 2012. V. 84. № 22. P. 9951.
  25. Baviskar P., Zhang J., Gupta V. et al. // J. Alloys Compd. 2012. V. 510. № 1. P. 33.
  26. Dire D.J., Wilkinson J.A. // J. Toxicol.: Clin. Toxicol. 1987. V. 25. № 7. P. 603.
  27. Adegoke K.A., Adegoke O.R., Araoye A.O. et al. // Bioresour. Technol. Rep. 2022. V. 18. 101082.
  28. Bernier A., Admaiai L.F., Grange P. // Appl. Catal. 1991. V. 77. P. 269.
  29. Chen X., Xue Z., Yao Y. et al. // Int. J. Photoenergy. 2012. V. 2012. 754691.
  30. Gusev G.I., Gushchin A.A., Grinevich V.I. et al. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. № 7. P. 88.
  31. ПНД Ф 14.1:2:4.190-2003. Методика измерения бихроматной окисляемости (химического потребления кислорода) в пробах природных, питьевых и сточных вод фотометрическим методом с использованием анализатора жидкости Флюорат-02. ООО “Люмекс”. 2003.
  32. JCPDS: Powder Diffraction File (PDF-2): Sets 1–45 JCPDS-ICDD, International Centre for Diffraction Data, Newtown Square, PA, 19073 USA.
  33. Ezzeddine Z., Batonneau-Gener I., Pouilloux Y. et al. // Colloids Interfaces. 2018. V. 2. 22.
  34. Li G., Feng Y., Zhu W., Zhang X. // Korean J Chem. Eng. 2015. V. 32. № 10. P. 2109.
  35. Silverstein R.M., Bassler G.C. // J. Chem. Educ. 1962. V. 39. № 11. 546.
  36. Wang J., Sun Y., Jiang H. et al. // J. Saudi Chem. Soc. 2017. V. 21. № 5. P. 545.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».