Decolorization of methylene blue in aqueous medium using dielectric barrier discharge plasma reactor

• Autorzy: Czapka T. , Mirkowska A. , Palewicz M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.08.48

Warianty tytułu

PL

Dekoloryzacja wodnego roztworu błękitu metylenowego z wykorzystaniem reaktora plazmowego z barierą dielektryczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Decolorization process of methylene blue (MB) in aqueous solution using non-thermal plasma is presented. Plasma reactor with dielectric barrier discharges (DBD) and air as a processing gas at atmospheric pressure and room temperature is described. The impact of the gas flow rate on ozone concentration responsible for oxidation process is also discussed. The experimental results have shown that the efficiency of decolorization process increases with rising treatment time and input power. The energy yield of decolorization is estimated and discussed.

PL

W artykule opisano wykorzystanie plazmy niskotemperaturowej do dekoloryzacji wodnego roztworu błękitu metylenowego. Proces dekoloryzacji prowadzono z użyciem reaktora plazmowego z barierą dielektryczną, w którym wyładowania występują w powietrzu przy ciśnieniu atmosferycznym. W pracy określono wpływ prędkości przepływu powietrza na koncentrację ozonu oraz na proces utleniania badanego związku rozpuszczonego w wodzie. Wyniki pomiarów optycznych wskazują na istotny wpływ mocy wyładowań oraz czasu trwania obróbki plazmowej wodnego roztworu błękitu metylenowego na skuteczność prowadzonego procesu. Ponadto oszacowano efektywność energetyczną prowadzonego procesu.

Słowa kluczowe

EN

decolorization; dielectric barrier discharges non-thermal plasma

PL

dekoloryzacja; wyładowania z barierą dielektryczną plazma niskotemperaturowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 8
• Strony: 188--191
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czapka T.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii, Plac Grunwaldzki 13, 50-377 Wrocław

autor

Mirkowska A.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Podstaw Elektrotechniki I Elektrotechnologii, Plac Grunwaldzki 13, 50-377 Wrocław

autor

Palewicz M.

• Wroclaw Research Centre EIT+, Stabłowicka 147, Wrocław 54- 066

Bibliografia

• [1] Hackman R., Aki yama H., Air Pollution Control by Electrical Discharges, IEEE Trans. Dielectr. Electric. Insul., 7 (2000), 654-683.
• [2] Noeske M., Degenhardt J., Strudhoff S., Lommatzs ch U., Plasma jet treatment of five polymers at atmospheric pressure: surface modifications and the relevance for adhesion, Int. J. Adhes., 24 (2004), 171-177.
• [3] Akitsu T., Ohkawa H.,. Tsuji M, Kimura H., Kogoma M., Plasma sterilization using glow discharge at atmospheric pressure, Surf. Coat. Technol., 193 (2005), 5829-5835.
• [4] Kogelschatz U., Dielectric-Barrier Discharges: Their History, Discharge Physics, and Industrial Applications, Plasma Chem. Plasma Proc., 23 (2003), 1-46.
• [5] Petitpas G., Rollier J. D., Darmon A., Gonzalez - Aguilar J., Metkemeijer R., Fulcheri L., A comparative study of non-thermal plasma assisted reforming technologies, Int. J. Hydrogen Energy, 32 (2007), 2848-2867.
• [6] Evans D., Coogan J.J., Anderson G.K., Rosocha L.A., Kushner M.J., Plasma remediation of trichloroethylene in silent discharge plasmas, J. Appl. Phys., 74 (1993), 5378-5386.
• [7] Eliasson B., Hirth M., Kogelschatz U., Ozone synthesis from oxygen in dielectric barrier discharges, J. Phys. D: Appl. Phys., 20 (1987), 1421-1437.
• [8] Benstaali B., Moussa D., Fanmoe J., Njoyim-Tamungang E., Brisset J.L., Acidity control of plasmachemical oxidation: applications to dye removal, urban waste abatement and microbial inactivation, Plasma Sources Sci. Technol., 20 (2011), 1-12.
• [9] Reddy P., Raju B., Karuppiah J., Reddy E., Subrahmanyam C., Degradation and mineralization of methylene blue by dielectric barrier discharge non-thermal plasma reactor, Chemical Engineering Journal, 217 (2013), 41-47.
• [10] Luan J., Hu Z., Synthesis, Property Characterization, and Photocatalytic Activity of Novel Visible Light-Responsive Photocatalyst Fe2BiSbO7, International Journal of Photoenergy, 2012 (2012), 1-11.
• [11] Panizza M., Barbucci A., Ricotti R., Cerisola G., Electrochemical degradation of methylene blue, Separation and Purification Technology, 54 (2007), 382-387.
• [12] Cenens J., Schoonheydt R., Visible spectroscopy of methylene blue on hectorite, laponite B and barasym in aqueous suspension, Clays and Clay Minerals, 36 (1988), no. 3, 214-224.
• [13] Feng J., Zheng Z., Sun Y., Luan J., Wang Z., Wang L., Feng J., Degradation of diuron in aqueous solution by dielectric barrier discharge, J. Hazard. Mater., 154 (2008), 1081-1089.
• [14] Zhang T., Oyama T., Aoshima A., Hidaka H., Zhao J., Serpone N., Photooxidative N-demethylation of methylene blue in aqueous TiO2 dispersions under UV irradiatio, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 140 (2001), 163-172.
• [15] Malik M., Water Purification by Plasmas: Which Reactors are Most Energy Efficient?, Plasma Chem Plasma Process, 30 (2010), 21-31.
• [16] Magureanu M., Bradu C., Piroi D., Mandache N., Pulsed Corona Discharge for Degradation of Methylene Blue in Water, Plasma Chem Plasma Process, 33 (2013), 51-64.
• [17] Grabowski L.R., van Veldhuizen E.M., Pemen A.J.M., Rutgers W.R., Breakdown of methylene blue and methyl orange by pulsed corona discharge, Plasma Sources Science and Technology, 16 (2007), no. 2, 226-232.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).