Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of different sized multi walled carbon nanotubes on the barrier potential and trap concentration of malachite green dye based organic device

Sen Sudipta, Manik N. B.

Advances in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, nr 4(66)

16--26

EN

Present work shows effect of 8 nm diameter and 30 nm diameter multi walled carbon nanotubes (MWCNT) on the barrier potential and trap concentration of Malachite Green (MG) dye based organic device. MWCNTs are basically a bundle of concentric single-walled carbon nanotubes with different diameters. In this work, ITO coated glass substrate and aluminium have been used as front electrode and back electrode respectively and the spin coating method is used to prepare the MG dye based organic device. It has been observed that both barrier potential and trap concentration are in correlation. Estimation of both these parameters has been done from current-voltage characteristics of the device to estimate the trap energy and the barrier potential of the device. Device turn-on voltage or the transition voltage is also calculated by using current-voltage characteristics. In presence of 8 nm diameter MWCNT, the transition voltage is reduced from 3.9 V to 2.37 V, the barrier potential is lowered to 0.97 eV from 1.12 eV and the trap energy is lowered to 0.028 eV from 0.046 eV whereas incorporation of 30 nm diameter MWCNT shows reduction of transition voltage from 3.9 V to 2.71 V and a reduction of barrier potential and trap concentration from 1.12 eV to 1.03 eV and from 0.046 eV to 0.035 eV respectively. Presence of both 8 nm diameter and 30 nm diameter MWCNT lowers trap energy approximately to 39% and 24% respectively and lowers barrier potential approximately to 13% and 8% respectively. Estimation of barrier potential is also done by Norde method which shows lowering of the value from 0.88 eV to 0.79 eV and from 0.88 eV to 0.84 eV in presence of both 8 nm and 30 nm diameter multi walled carbon nanotubes respectively. Calculation of barrier potential from both the I-V characteristics and Norde method are in unison with each other. Indication of enhancement of charge flow in the device can be ascribed to the truncated values of barrier potential and trap energy.

2

Adsorption of malachite green and congo red dyes from water: recent progress and future outlook

Swan Ng Boon, Zaini Muhammad Abbas Ahmad

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2019

|

Vol. 26, nr 1

119--132

EN

Global concern on dyes-laden effluent has intensified over the years. Dyes are toxic, stable to light, and hardly oxidized and bio-degraded, hence causing severe physiological effects to living organisms. In water, dye hinders the light penetration for photosynthetic activity, consequently oxygen is deficient for respiration by aquatic creatures. Adsorption has been widely recognized as the effective removal strategy to abate dye wastewater. However, the quests to improve the adsorption efficiency are continuously sought through new adsorbents with special characters, while performing the removal process at optimum operating conditions. This short review aims to summarize the recent progress in adsorption studies of two commonly used industrial dyes, namely malachite green and congo red by various adsorbents. From the quoted studies, the oxidized mesoporous carbon yields a higher adsorption capacity of malachite green at 1265 mg/g, while Fe3O4@nSiO2@mSiO2 displays a greater capacity for congo red removal at 1429 mg/g. A superior adsorption relies not only on specific surface area but also the synergistic interactions of pore width and mesoporosity, surface chemistry, and operating conditions. The dyes properties and factors affecting the adsorption are also highlighted and discussed, with recommendations and future outlook.

3

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.

4

Spectrophotometric Determination of Silver with Brilliant Green and Its Application in Photographic Fixing Solutions

Nikolov M., Simenova P., Mitev V.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 4

399-403

EN

A simple spectrophotometric determination of silver in aqueous solutions was developed based on the reaction between AgI2- and Brilliant Green. This reaction results in, under appropriate conditions, an ion-associated complex which absorbs at lambda = 680 nm and no extraction of this complex is needed. Silver ions could be determined satisfactory in the linear range y = 0.00025x + 0.0432 with r2 = 0.9973 of 10-800 ng Ag+/L. The interfering in the determination ions was examined. The proposed method proved to be successful in determining silver in photographic fixing solutions, that are many times disposed off in the environment, and the relative error of this method was found to be 4 %.

PL

Wykorzystując reakcję pomiędzy Agl2- a zielenią malachitową opracowano metodę prostego spektrofotometrycznego oznaczania srebra w roztworach wodnych. W odpowiednich warunkach w wyniku reakcji powstaje kompleks złożony absorbujący przy lambda = 680 nm. Stężenie jonów srebra można zadowalająco w liniowym zakresie y = 0,00025x + 0,0432 z r2 = 0,9973, od 10 do 800 ng Ag+/L. Zbadano wpływ czynników przeszkadzających na wynik analizy. Proponowana metoda okazała się skuteczna w oznaczaniu srebra w utrwalaczach fotograficznych odprowadzanych do środowiska, a błąd względny l wynosi 4 %.

5

Solid phase extraction using a column with a monolithic molecuraly imprinted epoxy resin-based polymeric stationary phase : HPLC determination of malachite green in fish and water samples

Sui W., Hailong L., Zhiyong G., Huina Z., Yanling T., Danyi W.

Chemia Analityczna

|

2009

|

Vol. 54, No. 6

1339-1353

EN

A column with a novel monolithic molecularly imprinted polymer (MlP)-based stationary phase with malachite green (MG) as template molecules was prepared. The synthesized MIP was characteri/cd by IR and SEM. Extraction conditions on MIPs were optimized. MG and some other compounds were employed for selectivity tests. River water samples were spiked with MG at the concentration 20-500 ng mL-1 extraction was performed using a MISI'E column and detection was accomplished by HPLC. The achieved recoveries were in the range 95.06-100.13%; relative standard deviation was 0.025-6.63%. MG concentrations in three natural water and fish samples were 2.65,2.60,2.36 and 5.63 ng mL-1, respectively.

PL

Sporządzono kolumnę z nową falą stacjonarną opartą na monolitycznym polimerze z odwzorowaniem molekularnym (MIP), w którym w charakterze szablonu użyto zieleni malachitowej (MG), /syntetyzowany MIP scharakteryzowano za pomocą IR i SEM. Zoptymalizowano warunki ekstrakcji na MIP. Do badań selektywności użyto MG i inne związki. Efektywność ekslracji porzy zastosowaniu kolumn MISPE i próbek wody rzecznej z dodatkiem MG (20-500 ng mL-1) badano stosując do oznaczenia metodę HPLC. Odzyski wahały się w granicach 95-100% ze względnym odchyleniem stasndardowym 0.025-6.6%. Stwierdzono stężenia MG w trzech opróbkach wód naturalnych i w ekstrakcie z ryby w wysokości odpowiednio: 2.65. 2.60. 2,36 i 5,63 ng mL-1.

6

Pozostałości zieleni malachitowej i jej metabolitów w tkankach ryb

Mitrowska K.

Analityka : nauka i praktyka

|

2008

|

nr 3

9-12

7

Alkaline degradation of some basic dye due to sodium hypochlorite and the fate of COD load in aqueous environment

Sarkar M., Das M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2005

|

Tom 7

43-54

PL

Włókiennictwo jest ważnym przemysłem wśród innych gałęzi przemysłu w Indiach. Wiele różnych syntetycznych kompleksowych organicznych barwników jest często używana zakłady włókiennicze do barwienia towarów włókienniczych aby poprawić ich wygląd. Następnie z powodu zrzutu barwników, ścieki włókiennicze zawierają ogromną ilość barwników, powodując duży wzrost zanieczyszczenia. Niedawne szacunki wskazują, że około 12% barwników syntetycznych używanych co roku jest tracone podczas produkcji oraz procesów przetwarzania i trafia do środowiska wodnego. Istnieje szereg dostępnych metod usuwania barwników od fizyko-chemicznych do biologicznych. Inne stosowane procesy chemiczne to: utlenianie przy zastosowaniu O3, H2O2, nadkwasów, odczynnika Fentona jak również elektrochemiczne utlenianie, stosowanie ałunu i adsorpcja. Przedstawione w artykule badania dotyczą alkalicznej degradacji zieleni nauka zadaje zasadowy spierając się z zieleni malachitowej, barwnika trifenylometanowego, z roztworu wodnego przy zastosowaniu roztworu podchlorynu sodowego a także zmiany ładunku ChZT w czasie reakcji. Wykonano trzy etapy badań, w których badano degradację barwnika przy: zmiennym stężeniu barwnika oraz stałym stężeniu NaOCl i stałej temperaturze, zmiennym stężeniu NaOCl przy stałym stężeniu barwnika i stałej temperaturze, zmiennej temperaturze przy stałych stężeniach barwnika i NaOCl. W każdym przypadku mierzono stężenie barwnika w roztworze. Analizując wyniki można zauważyć, że wzrost usunięcia barwnika jest różny i zależy od jego początkowego stężenia. Zauważono również, że wraz ze wzrostem stężenia NaOCl wzrasta stopień usunięcia barwnika oraz, że wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również stopień usunięcia barwnika. Interesujące jest spostrzeżenie, że w każdym badanym przypadku stopień usunięcia barwnika jest większe niż obniżka ChZT. Różnica pomiędzy procentowym usunięciem barwnika i procentową obniżką ChZT podczas reakcji zasadowej degradacji jest prawdopodobnie spowodowana powstawaniem bezbarwnych pośrednich produktów organicznych, które przyczyniają się do wzrostu wartości ChZT. Podobne zależności uzyskano również podczas utleniania błękitu metylenowego i fenolu.