Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aegle marmelos leaf extract based synthesis of nanoiron and nanoiron+Au particles for degradation of methylene blue

Tarangini Korumilli, Jagajjanani Rao K., Wacławek Stanisław, Černík Miroslav, Padil Vinod V. T.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2022

|

Vol. 29, nr 1

7--14

EN

In this study, nanoiron and nanoiron+Au particles were synthesised using aqueous Aegle marmelos extract using a facile and one-pot approach. Lower size non-magnetic nanoiron (~34 nm) and nanoiron (~34 nm)+Au particles (1 to 1.5 μm) were produced from the same medium individually. Nanoparticles suspension behaviour and structural characterisations were carried out by UV-Vis spectroscopy, electron microscopy and by X-ray diffraction techniques. Primarily, for synthesis, a simple bioreduction approach generated amorphous nanoiron particles, which on annealing produced magnetic maghemite, γ-Fe2O3 type nanoparticles with sizes 100 to 1000 nm. Posteriorly, the bioreduction process also produces nanoiron+Au particles and can be used for multifunctional applications. As a model application, catalytic application of the as-prepared nanoiron and nanoiron+Au particles towards methylene blue, a thiazine dye degradation is investigated and found to be effective within 20 min. Langmuir-Hinshelwood kinetic model was exploited to know the degradation behaviour, and the model was found to be fit based on R2 values with the observed experimental data. We suggest that the formed highly stable nanoiron particles with in situ stabilisation offer benefits like consistency, environmental friendliness and suits well for large-scale applicability.

2

Enhancement photocatalytic activity of Mn doped CdS/ZnO nanocomposites for the degradation of methylene blue under solar light irradiation

Sivaranjani Kaliyappan, Sivakumar Santhanam, Dharmaraja Jaganathan

Advances in Materials Science

|

2022

|

Vol. 22, nr 2(72)

28--48

EN

In this study, Mn doped CdS/ZnO nanocomposites synthesized by co-precipitation method and its photocatalytic activity was tested using methylene blue under solar light irradiation. The prepared hybrid nanocomposites are characterized by using different physicochemical techniques including XRD, FESEM, EDX, TEM, UV-vis DRS and PL analysis. From the XRD analysis, Mn doped ZnO/CdS nanocomposite diffraction peaks only reflect the binary crystalline structures of ZnO and CdS. However, there is no characteristic peak of Mn is found that may be because of low content of Mn doped on ZnO/CdS. But Mn (2.9 wt%) was detected in the Mn doped ZnO/CdS nanocomposite, which was measured by EDX analysis. The FESEM and TEM results exhibit the surface particle of Mn doped ZnO/CdS nanocomposite which have spherical nature and confirmed the formation of Mn doped ZnO/CdS nanocomposites. The photocatalytic degradation results have revealed that the Mn doped CdS/ZnO nanocomposites exhibit admirable activity toward the photocatalytic degradation of the MB. The reason for excellent photocatalytic activity of Mn doped CdS/ZnO nanocomposites indicates the absorbance band shifted to red region and reduction of recombination of photogenerated electron-hole, which is in good agreement with UV-visible DRS analysis and PL study results. The fitted kinetic plots showed a pseudo-first-order reaction model and the appropriate rate constants were found to be 0.0068 min−1, 0.00846 min−1, and 0.0188 min−1, for ZnO, 25 % CdS/ZnO, and 0.8 mol% Mn doped CdS/ZnO nanocomposites, respectively. The maximum photocatalytic activity was achieved by 0.8 mol% Mn doped CdS/ZnO nanocomposites with a 95% degradation efficiency of MB. Hydroxyl and superoxide radicals, having a vital role in the degradation of MB, confirmed scavenging experiments. In addition, the recycling tests displays that the Mn doped CdS/ZnO nanocomposites have shown good stability and long durability. The enhanced photodegradation activity of Mn doped CdS/ZnO nanocomposites indicates the potential of the nanocomposite for the treatment of organic pollutants from the textile wastewater.

3

Study of methylene blue adsorption by modified kaolinite by dimethyl sulfoxide

Lellou Salima, Kadi Samir, Guemou Laid, Schott Jacques, Benhebal Hadj

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2020

|

Vol. 27, nr 2

225--239

EN

Tamazert kaolin was modified with dimethyl sulfoxide (DMSO). The starting material and resulting from the intercalation were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). Intercalation caused considerable changes in our clay by increasing the basal spacing to 11.22 Å, an intercalation rate of 98 %. The adsorption of methylene blue was studied as a function of pH, contact time, temperature, dye concentrations and adsorbents. Kinetic data have been adequately described by the pseudo-second order and intraparticle scattering model. The adsorption isotherm is in good agreement with the Redlich-Peterson model. A change in thermodynamic values (ΔH°, ΔS° and ΔG°) was observed after intercalation. Adsorption became non-spontaneous exothermic and ordered.

4

Recycling of oil fly ash in the adsorption of dyes from industrial wastewater

Primerano Patrizia, Milazzo Maria Francesca

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2020

|

Vol. 27, nr 2

257--270

EN

The use of oil fly ash after the recovery of heavy valuable metals was investigated. More specifically, its use, as an adsorbent of dyes from industrial wastewater, was evaluated. Methylene blue was used as a model compound to study the adsorption capacity of the proposed carbonaceous residue from metal recovery treatments. The effects of contact time, initial dye concentration, and absorbent dose were investigated. The maximum amount of dye was adsorbed after one hour. Moreover, 1-3 g of residues were necessary for the removal of 200-1000 mg dm–3 from 0.050 dm3 of contacted solution. The Langmuir isotherm model was in good agreement with the adsorption equilibrium data, indicating a maximum monolayer saturation capacity of approximately 40 mg/g at 25 °C. High abatement efficiencies (up to 99 %) were obtained, and the adsorbed dye was released almost immediately by re-contacting with water. The adsorption capacity was at least four times lower than that of commercially available active carbon. The double treatment of oil fly ash with deionised water and hydrochloric acid allows for the extraction of over 85 % of the vanadium, iron, and nickel content in the ash. However, the negligible or zero cost of solid residues, otherwise disposed in landfills, indicates their potential as a valid alternative. The use of oil fly ash for both recovery of heavy valuable metals and the subsequent removal of dyes from wastewater suggest a zero-waste process.

5

Transport of Organic Dyes in Systems Containing Humic Acids

Rybarik Jan, Sedlacek Petr, Klucakova Martina

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1

159--162

EN

This work is focused on transport organic dyes in systems containing humic acids as active reaction agent. Methylene blue was used as a model organic dye which can behave as pollutant and influence many processes in nature. Transport of pollutants in nature is strongly affected by interactions with humic acids or natural organic matter. Their influence is dependent on affinity of pollutant to content and strength of active binding sites. Two different humic samples are used in this study in order to compare their properties on transport of organic dye. Both humic acids are used in original extracted form as well as in the form of samples with selective blocked functional groups.

PL

Niniejsza praca koncentruje się na transporcie barwników organicznych w systemach zawierających kwasy huminowe jako środek aktywny. Błękit metylenowy wykorzystano jako modelowy barwnik organiczny, który może zachowywać się jak substancja zanieczyszczająca i wpływać na wiele procesów w przyrodzie. Na transport zanieczyszczeń w przyrodzie silnie wpływają interakcje z kwasami huminowymi lub naturalną materią organiczną. Ich wpływ zależy od powinowactwa substancji zanieczyszczającej do zawartości i siły aktywnych miejsc wiązania. W badaniu tym zastosowano dwie różne próbki humusowe w celu porównania ich właściwości w transporcie barwnika organicznego. Oba kwasy humusowe stosuje się w oryginalnej postaci ekstrahowanej, jak również w postaci próbek z selektywnie zablokowanymi grupami funkcyjnymi.

6

Photocatalytic degradation of reactive dyes and real textile composite wastewater using TiO2/MWCNT nanocomposite under UVA and UVA-LED irradiation. A comparative study

Kumar Deivanai Suresh, Sellappa Kanmani

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 2

95--116

EN

Nano TiO2 and TiO2/MWCNT nanocomposite synthesized by the sol-gel method were characterized by XRD, BET, SEM, EDAX and FTIR techniques. These nanoparticles were used for photocatalytic decolorisation and degradation of three different reactive dyes such as Reactive Orange 16 (RO 16), Reactive Yellow 145 (RY 145) and Reactive Red 195 (RR 195) and real textile composite wastewater under the UVA and UVA-LED irradiation at room temperature. The maximum color removal of 96% and COD removal of 72% were achieved after 5 h in the presence of TiO2/MWCNT and H2O2 under UVA-LED irradiation. The kinetic studies obey pseudo-first order kinetics which is discussed in terms of the Langmuir–Hinshelwood kinetic model. The maximum degradation of 50% was achieved after 5 h in the presence of H2O2 using TiO2/MWCNT/UVA-LED for real textile composite wastewater. This study revealed that TiO2/MWCNT has improved the photocatalytic activity when compared to that of bare TiO2 under similar conditions. UVA-LED could be an alternative light source for the replacement of the conventional UV light for the photocatalytic treatment of reactive dyes.

7

Equilibrium, kinetics and thermodynamic study of the adsorptive removal of methylene blue from industrial wastewater by white cedar sawdust

Gardazi Syed Mubashar H., Shah Jehanzeb Ali, Ashfaq Tayyab, Sherazi Tauqir A., Ali Muhammad Arif, Pervez Arshid, Rashid Naim, Iqbal Javed, Amin Bilal Ahmad Zafar, Bilal Muhammad

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 3

5--22

EN

The study evaluated the adsorption potential of white cedar sawdust (WCS) for dye removal. WCS was chosen from five preferred, abundant waste biomasses from Pakistan. Various parameters such as contact time, adsorbent dose, dye concentration, pH, and particle size were optimized for methylene blue (MB) dye adsorption. The adsorbent was characterized by FTIR, SEM, EDX and BET analyses. The surface area of the adsorbent was 1.43 m2·g-1 and pore volume was 0.000687 cm3·g-1. The adsorption data best fitted the isotherm models of Langmuir, Temkin, Dubinin–Radushkevich, and Freundlich. The maximum experimental adsorption capacity obtained was 55.15 mg·g-1, which was in close agreement to the calculated adsorption capacity. Fitness of the pseudo-second order kinetics suggested chemisorption as the rate-limiting step. Thermodynamic study for adsorption was carried out to evaluate the Gibbs free energy (ΔG°), enthalpy (ΔH°) and entropy (ΔS°). The negative values ΔG° at the examined temperature range confirmed the spontaneous adsorption of MB onto WCS.

8

Usuwanie barwników organicznych z roztworów wodnych w obecności substancji humusowych z użyciem pyłowego węgla aktywnego i nanorurek węglowych

Szlachta M., Wójtowicz P.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

45--50

PL

W pracy poddano ocenie przydatność pyłowego węgla aktywnego i wielościennych nanorurek węglowych do usuwania syntetycznych barwników organicznych z roztworów modelowych zawierających substancje humusowe. W badaniach, jako substancje modelowe, wykorzystano kationowy barwnik – błękit metylenowy, anionowy barwnik – czerwień Kongo oraz substancje humusowe o masie cząsteczkowej w zakresie 150÷8000 Da. Testowane adsorbenty węglowe charakteryzowały się odmienną strukturą porowatą oraz różnym chemicznym charakterem powierzchni, co wpływało na ich powinowactwo do adsorbatów usuwanych z wodnych roztworów modelowych. Wykazano, że skuteczność adsorpcji błękitu metylenowego i czerwieni Kongo w dużym stopniu zależała od rodzaju zastosowanego adsorbentu oraz ilości substancji humusowych w wodzie. Ponadto potwierdzono, że stosowanie materiałów węglowych częściowo wysyconych substancjami humusowymi niekorzystnie wpływało na skuteczność adsorpcji barwników. Wykazano, że pyłowy węgiel aktywny był skuteczniejszym adsorbentem w usuwaniu błękitu metylenowego, natomiast w przypadku czerwieni Kongo lepsze efekty procesu adsorpcji uzyskano stosując nanorurki węglowe. Wzrost ilości substancji humusowych (określany jako RWO) w oczyszczanym roztworze z 1 mgC/dm3 do 30 mgC/dm3 skutkował większą adsorpcją błękitu metylenowego na badanych adsorbentach węglowych. Odnotowany przyrost skuteczności usuwania tego barwnika wynosił około 12% na pyłowym węglu aktywnym i 34% na nanorurkach węglowych. Badania z udziałem czerwieni Kongo wykazały mniejszy stopień usunięcia tego barwnika z roztworów zawierających większe ilości substancji humusowych na obu adsorbentach węglowych.

EN

The study aimed to assess suitability of multiwalled carbon nanotubes and powdered activated carbon for removal of synthetic organic dyes from model solutions containing humic substances. The model solution contained cationic dye methylene blue, anionic Congo Red and humic substances of molecular weight in the range from 150 to 8000 Da. The carbon adsorbents tested had a different porous structure and surface chemistry which influenced their affinity towards adsorbates removed from the aquatic model solutions. It was demonstrated that the efficacy of the methylene blue and Congo Red adsorption depended on the adsorbent type and the amount of humic substances in water. Further, application of adsorbents pre-loaded with humic substances adversely affected the efficacy of dye adsorption. Studies revealed that the powdered activated carbon was more effective in the methylene blue adsorption, while the carbon nanotubes – in the Congo Red removal. An increase of humic substances (known as DOC) from 1 to 30 mgC/dm3 enhanced the adsorption of methylene blue on the carbon adsorbents tested. The noted increase in efficacy of the dye removal was approximately 12% for the powdered activated carbon and 34% for the carbon nanotubes. The opposite trend was observed for Congo Red where the presence of humic substances adversely affected adsorption on the two carbon adsorbent types.

9

Badania adsorpcji wybranych barwników z roztworów wodnych na nanoporowatych materiałach węglowych w warunkach dynamicznych

Czubaszek M., Choma J.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 3

3--8

PL

Badano adsorpcję dynamiczną trzech barwników: oranżu metylowego (OM), oranżu II (OII) i błękitu metylenowego (BM) z roztworów wodnych na czterech materiałach węglowych. Były to: zredukowany tlenek grafenu (rGO) otrzymany metodą chemiczną, mikroporowaty węgiel otrzymany z prekursora polimerowego – sulfonowanej żywicy styrenowo-diwinylobenzenowej (AC-SDVB), mezoporowaty, uporządkowany materiał węglowy otrzymany metodą miękkiego odwzorowania z żywicy fenolowo-formaldehydowej (OMC-PF) oraz handlowy węgiel aktywny (AC-F400). W dynamicznych badaniach kolumnowych wyznaczono krzywe przebicia tych adsorbentów, a do opisu krzywych przebicia złoża węgla wykorzystano równania Thomasa oraz Yoona-Nelsona. Uzyskane wartości adsorpcji dynamicznej barwników były duże, szczególnie w przypadku mikroporowatego węgla AC-SDVB oraz zredukowanego tlenku grafenu. Stwierdzono, że największą adsorpcją dynamiczną charakteryzował się zredukowany tlenek grafenu, który adsorbował oranż II w ilości 706 mg/g. Wykorzystane równania Thomasa i Yoona-Nelsona dobrze opisywały krzywe przebicia złoża węgla (R2=0,97÷0,99).

EN

Dynamic adsorption of three dyes was studied: methyl orange (OM), orange II (OII) and methylene blue (MB) from aqueous solutions on four carbon materials. These were: reduced graphene oxide (rGO) obtained by the chemical method, microporous carbon prepared from a polymeric precursor – sulfonated styrene-divinyl benzene resin (AC-SDVB), ordered mesoporous carbon material obtained by soft templating from phenol-formaldehyde resin (OMC-PF) and the commercial activated carbon (AC-F400). Breakthrough curves for the above adsorbents were determined in dynamic column experiments and Thomas and Yoon-Nelson equations were used to describe them. Dynamic dye adsorption values were high, especially for AC-SDVB microporous activated carbon and reduced graphene oxide. The highest dynamic adsorption was demonstrated for the reduced graphene oxide, rGO, which adsorbed 706 mg/g of orange II. The equations of Thomas and Yoon-Nelson well described the breakthrough curves for the carbon bed with correlation coefficients R2 = 0,97÷0,99.

10

Możliwość zastosowania błękitu metylenowego jako sensora do oznaczania całkowitego potencjału antyoksydacyjnego w odniesieniu do rodników hydroksylowych

Piszcz P., Jagiełło P., Głód B. K.

Camera Separatoria

|

2018

|

Vol. 10, No. 1

17--28

PL

Celem pracy było wykonanie i porównanie widm UV-Vis błękitu metylenowego otrzymanego w różnych warunkach doświadczalnych, a także zbadanie możliwości jego zastosowania, jako potencjalnego sensora do oznaczania całkowitego potencjału antyoksydacyjnego (CPA) metodą fotometryczną, w odniesieniu do rodników hydroksylowych generowanych w reakcji Fentona. W literaturze nie została opisana jeszcze metoda fotometryczna pomiaru CPA odnosząca się do mocnych rodników jak np. rodniki hydroksylowe, które reagują nie tylko z mocnymi antyoksydantami, ale także i ze słabymi. Roztwór błękitu metylenowego charakteryzuje się intensywną granatową barwą, który w wyniki reakcji z rodnikami hydroksylowymi ulega odbarwieniu. Obecność w mieszaninie reakcyjnej antyoksydantów powoduje zatrzymanie odbarwienia roztworu. Właściwość ta została wykorzystana do fotometrycznego oznaczania całkowitego potencjału antyoksydacyjnego.

EN

The aim of the paper was to compare the UV-Vis spectra of methylene blue obtained under different experimental conditions, and then to investigate the possibility of its use as a potential sensor for the determination of the total antioxidant potential (TAP) by photometric method, related to the hydroxyl radicals generated in the Fenton reaction. In the literature, the photometric method of measurement of TAP related to the strong radicals (such as hydroxyl radicals, which react not only with strong antioxidants, but also with the weak ones), has not been described yet. The methylene blue solution is characterized by an intense navy blue color which disappears after its reaction with hydroxyl radicals. Antioxidants retain the discoloration of the solution. This has been used for the photometric determination of the total antioxidant potential.

11

Adsorpcja wybranych barwników z roztworów wodnych na nanoporowatych materiałach węglowych otrzymanych z prekursorów polimerowych

Czubaszek M., Choma J.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 2

3--10

EN

Adsorption of orange II, methyl orange and methylene blue from aqueous solutions on three carbon materials was studied. The first material for studies was the microporous activated carbon obtained from sulfonated styrene- divinylbenzene resin (AC-SDVB), the second – ordered mesoporous carbon obtained from phenol-formaldehyde resin (OMC-PF) and the third – commercial micro-mesoporous activated carbon from Chemviron Carbon (AC-F400). Adsorption isotherms of the above-mentioned dyes on the carbon materials were studied under laboratory conditions at 25 C. The experimental data was described using the well-known Langmuir, Freundlich and Langmuir-Freundlich adsorption isotherm equations. On the basis of the correlation coefficient (R2) value, it was demonstrated that the Langmuir equation best described this data. The maximum adsorbed amounts for the three dyes were determined. The highest value was obtained for AC-SDVB: 625 mg/g for orange II and about 500 mg/g for methyl orange and methylene blue. These values were approximately five times higher than the maximum adsorption values for individual dyes on OMC-PF and AC-F400 (maximum adsorption values were about 100 mg/g). The difference in the effectiveness of dye adsorption on the carbon materials tested was the result of a much more developed porous structure of carbon AC-SDVB, compared to other two carbons. The specific surface area of AC-SDVB was 2 480 m2/g, 660 m2/g – for OMC-PF and 1 260 m2/g – for AC-F400. In addition, the values of standard characteristic numbers for activated carbons, methylene number and iodine number, were also evaluated. The highest value of both the methylene number, equal to 30 cm3, and the iodine number of 1 900 mg/g were obtained for AC-SDVB. In conclusion, some of the porous carbon materials obtained from polymers, characterized by excellent structural parameters, are particularly efficient in adsorption of dyes from aqueous solutions.

PL

Badano adsorpcję trzech wybranych barwników organicznych (oranż II, oranż metylowy i błękit metylenowy) z roztworów wodnych na trzech materiałach węglowych. Pierwszym był mikroporowaty węgiel aktywny otrzymany z żywicy styrenowo-dwuwinylobenzenowej (AC-SDVB), drugim – uporządkowany węgiel mezoporowaty otrzymany z żywicy fenolowo-formaldehydowej (OMC-PF), a trzecim – handlowy mikro-mezoporowaty węgiel aktywnym firmy Chemviron Carbon (AC-F400). W warunkach laboratoryjnych wyznaczono doświadczalne izotermy adsorpcji tych barwników na węglach aktywnych w temperaturze 25C. Otrzymane dane doświadczalne opisano za pomocą znanych równań izoterm adsorpcji – Langmuira, Freundlicha oraz Langmuira-Freundlicha. Na podstawie wartości współczynnika korelacji (R2) stwierdzono, że najlepiej dane doświadczalne opisywało równanie izotermy Langmuira. Na podstawie otrzymanych izoterm adsorpcji wyznaczono maksymalne wartości adsorpcji poszczególnych barwników na badanych materiałach węglowych. Największą wartość adsorpcji uzyskano na węglu AC-SDVB – 625 mg/g (w przypadku oranżu II) oraz około 500 mg/g (w przypadku oranżu metylowego i błękitu metylenowego). Wartości te były około pięciokrotnie większe od maksymalnych adsorpcji poszczególnych barwników na węglach OMC-PF i AC-F400 (węgle te charakteryzowały sie maksymalną wartością adsorpcji każdego barwnika wynoszącą około 100 mg/g). Różnica w skuteczności adsorpcji barwników na badanych węglach była efektem znacznie lepiej rozwiniętej struktury porowatej węgla AC-SDVB, w porównaniu z pozostałymi węglami. Powierzchnia właściwa węgla AC-SDVB wynosiła 2480 m2/g, węgla OMC-PF – 660 m2/g, a węgla AC-F400 – 1260 m2/g. Ponadto wyznaczono wartości standardowych liczb charakteryzujących węgle aktywne – liczbę metylenową i liczbę jodową. Największą wartość zarówno liczby metylenowej (30 cm3), jak i liczby jodowej (1900 mg/g) otrzymano w przypadku węgla AC-SDVB. Badania wykazały, że niektóre porowate materiały węglowe otrzymane z polimerów, charakteryzujące się bardzo dobrymi parametrami struktury porowatej, wyjątkowo dobrze nadają się do adsorpcji barwników z roztworów wodnych.

12

Adsorption of methylene blue and malachite green from aqueous solutions on mesoporous carbon-nickel and carbon-zinc composites

Jedynak K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 1

43--57

EN

In this work adsorption of methylene blue and malachite green on mesoporous carbon-nickel and carbon-zinc composites (ST-A-Ni, ST-A-Ni(NO3)2-imp and ST-A-Zn, ST-A-Zn(NO3)2-imp) were investigated. These materials were obtained by the soft-templating method in presence of various precursors containing nickel or zinc. Nanoparticles of nickel or zinc and solutions of nickel nitrate(V) or zinc nitrate(V) were used as a source of nickel and zinc. Low-temperature nitrogen adsorption isotherms were determined for investigated materials and they were used for porous structure parameters calculation. Obtained isotherms can be classified as IV-type in order to IUPAC classification. Adsorbents have large surface area SBET: 674 m2/g (ST-A-Ni), 651 m2/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) and 511 m2/g (ST-A-Zn), 654 m2/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp), large total volume of pores Vt: 0.65 cm3/g (ST-A-Ni), 0.63 cm3/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) and 0.32 cm3/g (ST-A-Zn), 0.64 cm3/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp). Participation of mesoporosity in the total porosity of carbon composites is from approx. 44% to approx. 78%. This means that studied carbons are in fact mesoporous materials, with considerable domination of mesoporosity over the microporosity. The exception is composite ST-A-Zn were the microporosity value is a little bit higher than mesoporosity. The mesopores dimension for the maximum of the distribution function (in the range of mesopores) was determined by Kruk-Jaroniec-Sayari (KJS) method. This dimension was approx. 7 nm for all investigated adsorbents. SEM photos confirmed the presence of ordered mesopores, particularly in materials obtained as a result of zinc nitrate impregnation. Also the presence of nickel nanoparticles, with different dimensions and shapes (ST-A-Ni), was confirmed by SEM photos. The concentrations of adsorbates, before and after adsorption, were determined by spectrophotometric method. Adsorption experiments were carried out at 25°C temperature. The adsorption equilibrium for investigated in this work mesoporous compositions (carbon-metal-composite - colorant solution) was settled after 90 minutes (ST-A-Ni(NO3)2-imp-MB and ST-A-Zn(NO3)2-imp-MB), after 120 minutes (ST-A-Ni-MB), after 240 minutes (ST-A-Ni-MG) and for the rest of investigated compositions after 360 minutes. The studies of adsorption process velocity showed that in most cases adsorption kinetics proceeded according to pseudo II-order reaction model. Only in one case according to pseudo I-order reaction model: for ST-A-Zn (malachite green). Obtained adsorption isotherms were substituted into the Langmuir equation and Freundlich equation. Adsorption process of methylene blue and malachite green on all studied carbon-metal composites proceed in accordance to adsorption model described by Langmuir equation. Adsorption ability of studied mesoporous carbon materials is significantly higher for methylene blue than for malachite green. The best adsorbent for methylene blue was carbon ST-A-Zn(NO3)2-imp (qm = 104.17 mg/g), the worst adsorbent was carbon ST-A-Zn (qm = 6.65 mg/g). In the case of malachite green the best adsorbent was carbon ST-A-Ni (qm = 58.82 mg/g) and the worst adsorbent was carbon ST-A-Zn (qm = 4.25 mg/g). On the basis of K constant from Langmuir equation the value of free enthalpy BG was calculated. Obtained values change in the range from –28.06 to –36.78 kJ/mol. Negative values of BG mean that investigated process is spontaneous.

PL

W pracy zbadano adsorpcję błękitu metylenowego i zieleni malachitowej na mezoporowatych kompozytach węglowo-niklowych oraz węglowo-cynkowych (ST-A-Ni, ST-A-Ni(NO3)2-imp oraz ST-A-Zn, ST-A-Zn(NO3)2-imp). Materiały te otrzymano metodą miękkiego odwzorowania w obecności różnych prekursorów zawierających nikiel lub cynk. Nanocząstek niklu lub cynku oraz roztworów azotanu(V) niklu lub azotanu(V) cynku użyto jako źródeł niklu lub cynku. Dla badanych adsorbentów wyznaczono niskotemperaturowe izotermy adsorpcji azotu, które posłużyły do obliczenia parametrów struktury porowatej. Otrzymane izotermy można zaliczyć do IV typu zgodnie z klasyfikacją UPAC. Adsorbenty charakteryzują się dużą powierzchnią właściwą SBET: 674 m2/g (ST-A-Ni), 651 m2/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) oraz 511 m2/g (ST-A-Zn), 654 m2/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp), dużą całkowitą objętością porów Vt: 0,65 cm3/g (ST-A-Ni), 0,63 cm3/g (ST-A-Ni(NO3)2-imp) oraz 0,32 cm3/g (ST-A-Zn), 0,64 cm3/g (ST-A-Zn(NO3)2-imp). Udział mezoporowatości w całkowitej porowatości kompozytów węglowych wynosi od ok. 44% do ok. 78%. Oznacza to, że rzeczywiście badane węgle są mezoporowate ze znaczną przewagą mezoporowatości nad mikroporowatością, z wyjątkiem kompozytu ST-A-Zn, który ma nieco bardziej rozwiniętą mikroporowatość. Wymiar mezoporów dla maksimum funkcji rozkładu (w przedziale mezoporów) wyznaczono metodą Kruka-Jarońca-Sayari (KJS). Dla wszystkich badanych adsorbentów wymiar ten wynosił ok. 7 nm. Zdjęcia SEM potwierdziły występowanie uporządkowanych mezoporów, szczególnie w materiałach otrzymanych w wyniku impregnacji azotanem cynku, a także obecność na powierzchni węgla nanocząstek np. niklu o różnych wymiarach i kształtach (ST-A-Ni). Stężenia adsorbatów przed i po adsorpcji wyznaczano metodą spektrofotometryczną. Badania adsorpcyjne prowadzono w temperaturze 25oC. Równowaga adsorpcyjna dla badanych w pracy układów mezoporowaty kompozyt węglowo-metaliczny - roztwór barwnika ustaliła się po 90 minutach (ST-A-Ni(NO3)2-imp-MB i ST-A-Zn(NO3)2-imp-MB), po 120 minutach (ST-A-Ni-MB), po 240 minutach (ST-A-Ni-MG) oraz dla pozostałych czterech przypadków po 360 minutach. Badania szybkości procesu adsorpcji wykazały, że w większości przypadków kinetyka adsorpcji przebiegała zgodnie z modelem reakcji pseudo II-rzędu, w jednym tylko przypadku zgodnie z modelem pseudo I-rzędu: ST-A-Zn (zieleń malachitowa). Otrzymane izotermy adsorpcji podstawiono do równania Langmuira i równania Freundlicha. Proces adsorpcji błękitu metylenowego oraz zieleni malachitowej na wszystkich badanych kompozytach węglowo-metalicznych zachodzi zgodnie z modelem adsorpcji opisanym przez równanie Langmuira. Zdolność adsorpcyjna badanych mezoporowatych materiałów węglowych jest znacznie większa w stosunku do błękitu metylenowego niż zieleni malachitowej. Najlepszym adsorbentem w stosunku do błękitu metylenowego był węgiel ST-A-Zn(NO3)2-imp (qm = 104,17 mg/g), a najsłabszym węgiel ST-A-Zn (qm = 6,65 mg/g). W przypadku zieleni malachitowej najlepszym adsorbentem był węgiel ST-A-Ni (qm = 58,82 mg/g), a najsłabszym węgiel ST-A-Zn (qm = 4,25 mg/g). Na podstawie stałej K z równania Langmuira obliczono wartość entalpii swobodnej BG. Otrzymane wartości zmieniają się w granicach od –28,06 do –36,78 kJ/mol. Ujemne wartości BG świadczą o tym, że badany proces to proces samorzutny.

13

Removal of methylene blue from aqueous solutions with natural olive pomace modified with ultrasounds and acid

Kalipci E.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 3

5--17

EN

Removal of methylene blue (MB) from aqueous solution by raw olive pomace (ROP) which is a waste of industrial olive oil and olive pomace modified with ultrasounds and acid (MOP) has been investigated. It was found that the data for ROP and MOP were well fit to the Freundlich isotherm model (R2 equal to 0.864 and 0.834, respectively). As a result; it was determined that raw olive pomace can be used for the removal of methylene blue dye (KF = 10.08 mg/g(dm3/mg)1/n) and modified olive pomace had high adsorption capacity for MB (KF = 73.08 mg/g(dm3/mg)1/n).

14

Removal of methylene blue and methyl blue from wastewater by electrochemical degradation

Samide A., Tutunaru B., Tigae C., Efrem R., Moanta A., Dragoi M.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 4

93--104

EN

Electrochemical degradation of such dyes as methylene blue (BM-ylene) and methyl blue (BM-yl) was investigated using UV-Vis spectrophotometry, in order to be removed from the solutions, leading to discoloration of wastewater obtained under simulated laboratory conditions. The electrochemical degradation in the presence of SO4(-) ions, as well as in the presence of Cl(-) ions were compared for the synthetic waters containing BM-ylene and BM-yl. The results showed that the fastest degradation and discoloration of the BM-yl solution containing Cl(-) ions was achieved, with a high value for its color removal (CR) of 89.7% obtained after 10 min.

15

Viscose Functionalisation with a Combination of Chitosan/BTCA Using Microwaves

Šauperl O., Volmajer-Valh J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2013

|

Vol. 21, no. 5 (101)

24--29

EN

Improved hygiene and health care standards have a great impact on the development of hygiene and health care products. For this purpose, viscose is a very popular substrate. One of the most promising anti-microbial compounds of modern times is chitosan. The anti-microbial action of this polysaccharide depends on the amino group amount, which is crucial for ensuring the effectiveness of anti-microbial treated material. In textile finishing, 1,2,3,4–buthanetetracarboxylic acid (BTCA) is usually used as a non-formaldehyde crease-resistant reagent. But, on the other hand, the negatively charged carboxyl groups of BTCA can be explored as additional binding sites for positively-charged protonated amino groups of chitosan. When using microwaves, polar materials (e.g. chitosan) orient and reorient themselves according to the direction of the electro-magnetic field, which means that chitosan chain-bending may have taken place during the drying with microwaves. This could result in a higher specific surface of the chitosan and, consequently, in a higher proportion of available amino groups. It is concluded that the combination chitosan/BTCA supported by microwaves drying represents an ideal combination to increase the proportion of available amino groups.

PL

Podwyższanie standardów dotyczących zdrowia ma duży wpływ na rozwój produktów higienicznych i medycznych. Dlatego wiskoza jest bardzo popularnym substratem. Dla celów uzyskania właściwości anty-mikrobowych, bardzo popularnym związkiem jest chitozan. Aktywność tego polisacharydu jest uzależniona od ilości grup aminowych. Podczas wykańczania materiałów włókienniczych BTCA jest stosowany jako niezawierający formaldehydu środek zmniejszający gniotliwość. Z drugiej strony, ujemnie naładowane grupy karboksylowe BTCA mogą być wykorzystane jako dodatkowe łączniki dla dodatnio naładowanych protonowanych grup aminowych chitozanu. Pod wpływem mikrofal materiały polarne (chitozan) orientują się i reorientują zgodnie z kierunkiem pola elektromagnetycznego, co oznacza, że podczas suszenia za pomocą mikrofal może dojść do zginania łańcuchów chitozanu. Może to powodować większą względną powierzchnię chitozanu i konsekwentnie wyższą proporcję dostępnych grup aminowych.

16

Badanie adsorpcji błękitu metylowego na węglu aktywnym

Bezak-Mazur E., Adamczyk D.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 4

17-25

PL

W pracy podjęto temat wykorzystania procesów sorpcyjnych do usuwania barwników ze ściekow tekstylnych. Wykorzystano badania modelowe na roztworach wybranego barwnika - błękitu metylowego. Barwnik adsorbowano na węglu aktywnym WDex świeżym i regenerowanym. Zauważono, że użycie węgla regenerowanego przy zastosowaniu odczynnika Fentona nie pogorszyło właściwości sorpcyjnych tegoż węgla.

EN

The aim of work was to investigate sorption processes to remove dyes from sludges. Model experiment was made on aqueous solutions of chosen dye – Methyl blue. Dye from aqueous solution was investigated on fresh and regenerated activated carbon. It was noticed, that the use of regenerated active carbon by Fenton reaction didn’t influence on adsorption.

17

Fotokatalityczna degradacji błękitu metylenowego przy użyciu nanokrystalicznego TiO2

Wyrwa J., Rekas M.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 3

524-527

PL

Skonstruowano przepływową aparaturę pomiarową oraz opracowano metodykę pomiarów szybkości fotokatalitycznej reakcji degradacji zanieczyszczeń w formie związków organicznych w wodzie. Jako fotokatalizatora użyto komercyjnego nanoproszku TiO2 o nazwie handlowej P 25. Aktywność fotokatalityczną określano stosując modelową reakcję rozkładu błękitu metylowego. Stwierdzono znaczny wpływ temperatury na mechanizm oraz szybkość reakcji. Oszacowana energia aktywacji procesu wynosi 8,21 š 0,90 kJ/mol.

EN

A flow measurement equipment was constructed, and a method of determination of the photocatalytic degradation reaction rate of water organic contaminants was elaborated. Commercial P-25 TiO2 nanopowder was used as a photocatalyst. Photocatalytic activity was studied using a model reaction of the decomposition of methyl blue. Considerable effect of the temperature on both mechanism and reaction rate was observed. Estimated activation energy was equal to 8.21 š 0.90 kJ/mol.

18

Preparation of activated carbons with enhanced adsorption of cationic and anionic dyes from Chinese Hickory husk using the Taguchi method

Cao Y., Pawłowski A., Zhang J.

Environment Protection Engineering

|

2010

|

Vol. 36, nr 3

69-86

EN

Waste Chinese Hickory husk biomass was used as a precursor in the preparation of low-cost activated carbon by ZnCl2 activation. The activated carbon was to be used for the removal of both cationic and anionic dyes - methylene blue (MB) and methyl orange (MO). The preparation parameters, including impregnation ratio (the mass ratio of ZnCl2 to the precursor), the activation temperature, the activation time and the impregnation time, were evaluated. The Taguchi method, in combination with analysis of variance (ANOVA), was used to determine the effects of the preparation parameters on the dye adsorptive capacities of the activated carbon, and to optimize preparation conditions with the goal of maximizing its adsorptive capacities. The optimized conditions were an impregnation ratio of 2.0 g/g, an activation temperature of 550 oC and an activation time of 60 min. In such an optimal combination of parameters, the adsorption of MB and MO was expected to reach approximately 400 mg/g and 900 mg/g, respectively. The activation temperature had the most significant effect on the carbon capacity to adsorb MB and MO. The impregnation ratio had a significant effect on the adsorption of both dyes with the trend towards higher adsorption at higher impregnation ratio, while the activation time and the impregnation time were found to be insignificant.

19

Determination of protein in human serum by resonance light scattering method using methylene blue

Liu B., Lu L., Wang M., Zhang Y., Huang Y., Zi Y.

Chemia Analityczna

|

2009

|

Vol. 54, No. 5

975-987

EN

Binding reaction of methylene blue (MB) with human serum albumin (USA) in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS) was studied. It was found that at pH = 2.87 positively charged MB bound firstly to HSA via hydrogen and hydrophobic bonds to form MB—HSA aggregate. The aggregate contained many positive charges and attracted negatively charged SDS to form macromolecules, which induced a great enhancement of RLS intensity. RLS intensity was directly proportional to the concentration of HSA. This phenomenon was utilised in a new method for quantitative determination of HSA protein.

PL

Badano reakcję wiązania błękitu metylenowego (MB) z albuminą osocza (HSA) w obecności dodecylo-siarczanu sodu (SDS). Stwierdzono, że przy kwasowości środowiska pH 2,87 dodatnio naładowany MB może początkowo wiązać HSA przez wiązanie wodorowe i wiązanie hydrofobowe tworząc MB-HSA, który zawiera wiele dodatnich ładunków i może reagować z ujemnie naładowanymi jonami SDS. W wyniku tego następuje podwyższenie natężenia rezonansowego rozproszenia światła, które jest proporcjonalne do stężenia HSA. Na tej podstawie opracowano nową metodę ilościowego oznaczania białka.

20

Dye adsorption on modified fly-ash

Mishra S., Mishra M.K.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 8

837-845

EN

The ever increasing demand of energy from coal requires environmental and cost effective strategy to use the carbonaceous waste products from coal combustion. The unburnt carbon in fly-ash, the carbonaceous waste product can be utilized effectively for water treatment. Accordingly this paper demonstrates the careful conversion of fly-ash to a porous adsorbent to remove methylene blue dye from the aqueous stream. The developed adsorbent was characterized by different physical and chemical methods like carbon yield, surface area, ash content etc. The application of the adsorbent for methylene blue removal was observed to be influenced by the variation in these parameters like carbon dose, pH, contact time, temperature and initial adsorbate concentration. The adsorption achieved equilibrium within 50 minutes with optimized fly-ash carbon dose 1 g/dm3. The adsorbent showed maximum reduction at pH = 7. The rate of adsorption was inversely proportional to the temperature. The initial dye concentration was varied between 1 mg/dm3 to 20 mg/dm3. The adsorbent showed a significant reduction of methylene blue 93% at initial concentration 10 mg/dm3. The process follows first order rate kinetics. The adsorption involves endothermic reaction and well fitted to the Langmuir isotherm.

PL

Wzrastające zapotrzebowania na energię z węgla wymaga tanich i przyjaznych dla środowiska metod utylizacji odpadów z jego spalania. Niedopalony węgiel w popiołach lotnych może być skutecznie wykorzystywany do uzdatniania wody. W tym artykule opisano przekształcenie popiołów lotnych w porowaty adsorbent, usuwający błękit metylenowy ze strumienia wody. Właściwości adsorbentu opisano za pomocą różnych metod fizycznych i chemicznych, określono m.in. zawartość węgla, powierzchnię właściwą i skład popiołów. Wpływ na adsorpcję barwnika miały takie parametry, jak: zawartość węgla, pH, czas kontaktu, temperatura, początkowe stężenie adsorbatu. Stan równowagi adsorpcji był osiągany po 50 min przy Optymalnej ilości węgla 1 g/dm3. Skuteczność adsorbentu była największa przy pH = 7. Szybkość adsorpcji była odwrotnie proporcjonalna do temperatury. Stężenie początkowe barwnika zmieniało się od 1 mg/dm3 do 20 mg/dm3. Zmniejszenie ilości błękitu metylenowego o 93 % następowało przy stężeniu początkowym 10 mg/dm3. Proces zachodził zgodnie mechanizmem reakcji 1. rzędu. Adsorpcja była procesem endotermicznym dobrze opisanym izotermą Langmuira.