Investıgatıon of degradation of a textile dye, Reactive Red 141 (RR141), over FeZSM-5 zeolites by catalytic wet peroxide oxidation and / or sonication

Küçük Resim Yok

Tarih

2009

Dergi Başlığı

Dergi ISSN

Cilt Başlığı

Yayıncı

Ege Üniversitesi

Erişim Hakkı

info:eu-repo/semantics/openAccess

Özet

Bu çalışmada, bir azo boyar madde olan Reactive Red 141 (RR141)'in sulu çözeltisinden, katalitik ıslak peroksit oksidasyonu (CWPO) FeZSM-5 zeolitleri üzerinde incelenmiş ve katalitik ıslak peroksit oksidasyonuna ultrasesin (sonikasyonun) katkısı araştırılmıştır.Bu bağlamda, ilk önce iyon değişimi ve hidrotermal yöntemle hazırlanan FeZSM-5 katalizörlerinin karakterizasyon çalışmaları yapılmış ve daha sonra bu katalizörlerin katalitik aktiviteleri test edilerek, sıcaklık, pH, H2O2, katalizör miktarı gibi parametrelerin RR141'in CWPO'na etkileri incelenmiştir. İyon değişimi ile hazırlanan IE-FeZSM-5 (42-1) katalizörü en aktif katalizör olarak belirlenmiştir. Bu katalizör ile iki saatlik oksidasyon sonunda 3.5 civarındaki başlangıç pH'ı için %97 renk giderimi, %78 aromatik giderim ve %52 COD giderimi elde edilmiştir. Bu katalizörü hidrotermal yöntemle hazırlanan HT-FeZSM-5-2 katalizörü izlemiştir.Ayrıca, RR141'in ultrasonik bozunması da incelenmiş ve bozunmayı etkileyen faktörler (ultrasonik cihaz tipi, başlangıç boya derişimi, güç, frekans, H2O2 ve hava) araştırılmıştır. Yalnızca ultrases kullanılarak renk giderim ve aromatik bozunma, sırası ile, %3-6 ve %2-5 olarak ölçülmüştür. 298±3 K'de yapılan sonikasyon katkılı CWPO ile IE-FeZSM-5 (42-1) katalizörü için renk giderimi %57'den %71.5'e, aromatik bozunma %24.5'den %47'ye çıkmıştır.Tüm deneyler süresince alının örnekler UV-spektrofotometresi ile analizlenmiş ve hem CWPO'nun hem de sonikasyonun renk giderim kinetikleri çıkarılmıştır.Anahtar sözcükler: Reactive Red 141, tekstil boyar maddesi, katalitik ıslak peroksit oksidasyonu (CWPO), sonikasyon, FeZSM-5 zeolit
In this study, catalytic wet peroxide oxidation (CWPO) of an azo dye, Reactive Red 141 (RR141), dissolved in water was researched over FeZSM-5 zeolites (heterogeneous catalytic Fenton reaction) and influence of ultrasound (sonication) on CWPO of RR141 was investigated.Therefore, firstly, iron-containing ZSM-5 catalysts prepared by ion-exchange and hydrotermal method, were characterized and after that their catalytic activities were tested and the effects of the parameters such as tempature, pH, H2O2, catalysts amount on CWPO of aqueous RR141 were investigated. Then, IE-FeZSM-5 (42-1) catalyst was determined to be the most active catalyst. The decolorization, degradation and COD reduction were obtained with this catalyst at initial pH around 3.5 after 2h of oxidation as 97%, 78% and 52%, respectively. This catalyst was followed by HT-FeZSM-5-2 catalyst.In addition, the sonication of RR141 was investigated and also the factors (ultrasonic device type, initial dye concentration, power, frequency, H2O2 and air addition) affecting sonication of RR141 were studied. The color removal and aromatic degradation degrees were achieved as 3-6% and 2-5%, respectively, by ultrasound alone. The positive contribution of sonication to CWPO of RR141 was observed. Sonication elevated the color removal from 57% to 71.5% and the aromatic removal from 24.5% to 47% on CWPO of RR141 over IE-FeZSM-5 (42-1) 298±3 K.Representative samples withdrawn were analysed by UV- spectrophotometer analyzer and the decolorization kinetics of both CWPO and sonication were determined.Keywords: Reactive Red 141, textile dyes, catalytic wet peroxide oxidation (CWPO), ultrasonic degradation (sonication), FeZSM-5 zeolite.

Açıklama

Anahtar Kelimeler

Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering, Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences, Karakterizasyon, Characterization, Katalitik oksitlenme, Catalytic oxidation, Katalizörler, Catalysts, Kinetik modelleme, Kinetic modelling, Spektrofotometri-ultraviyole, Spectrophotometry-ultraviolet, Tekstil boyaları, Textile dyes, Ultrasonik bozulma, Ultrasonic spoil, Ultrasonik prob yöntemi, Ultrasonic probe method, Zeolitler, Zeolites, İyon değişimi, Ion exchange

Kaynak

WoS Q Değeri

Scopus Q Değeri

Cilt

Sayı

Künye