Photocatalytic Removal of Phenol Using Supported Nano-Tio2 Doped with Lanthanum - A. Jamal Muhammed, Muhammed Ahshath (2015)
Titanium dioksida (TiO2), memainkan peranan utama dalam jenis rawatan ini kerana ciri-ciri yang istimewa yang dipunyainya seperti kos yang rendah, lengai, tidak bertoksik dan juga sangat stabil. Walaubagaimanapun, beberapa pengubahsuaian perlu dilakukan untuk menambah baik kekurangannya. TiO2 komersial, Degussa P25 fotopemangkin telah diubahsuai dengan mendopkan bersama lantanum menggunakan kaedah impregnasi basah dan sekatgeraknya ke atas gel silika. Fotopemangkin ini telah berjaya disintesis untuk mendegradasi bahan organic tercemar yang terpilih, iaitu fenol, secara berkesan di bawah cahaya UV menggunakan sistem reaktor berkelompok. Fotopemangkin ini telah dicirikan menggunakan Mikroskop Imbasan Elektron (SEM), Spektroskopi serakan tenaga X-ray (EDX), Pembelauan sinar-X (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), Spektroskopi UV-Vis dan Spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR). Pengubahsuaian pada TiO2 telah meningkatkan fotoaktivitinya disebabkan oleh perubahan dalam jurang jalur tenaga, penggabungan semula electron – lubang positif, saiz kristal, luas permukaan serta kitar semula fotopemangkin. Amaun pendop lanthanum untuk fotopemangkin yang terbaik ialah 2.0 mol% (La:Ti) manakala bagi gel silika sebagai sokongan pula iaitu dalam nisbah berat ialah sebanyak 3:1 (Ti:Si). Fotopemangkin ini dikenali sebagai 2.0 La-TiO2/ gel silika. Keputusan dalam degradasi pemfotopemangkinan fenol adalah sehingga 98% berbanding dengan TiO2 P25 komersial 57.9% sahaja dalam masa 4 jam dengan menggunakan cahaya UV A. 2.0 La-TiO2/ gel silika juga terbukti mempunyai kebolehgunaan yang sangat baik selepas tiga kali penggunaan dan juga keupayaan mendapan yang efisien. Pelbagai parameter operasi seperti kepekatan awal fenol, pH awal fenol dan juga dos fotopemangkin dikaji. Hasil kajian menunjukkan bahawa keadaan yang terbaik adalah seperti berikut: kepekatan awal fenal 10 ppm, dos fotopemangkin sebanyak 1.0 g / L niai pH awal fenol sebanyal 5.3. Kinetik untuk degradasi pemfotopemangkinan fenol juga telah dikaji dengan menggunakan model Langmuir-Hinshelwood. Keputusan menunjukkan bahawa kinetik tindak balas untuk kajian ini mematuhi kinetik pseudo-pertama dengan nilai k (pemalar kadar tindakbalas) dan K (pemalar keseimbangan penjerapan) sebanyak 1.149 mg / L.min dan 0.0106 L / mg masing-masing.