Fulltext

Optimization of Photocatalytic Decolourization of Methyl Green Dye Using Commercial Zinc Oxide as catalyst

التحفيز الضوئي المثالي لازالة صبغة المثل الاخضر باستخدام اوكسيد الخارصين التجاري كعامل مساعد

Eitemad* S. Fathal --- Luma** M. Ahmed

journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء
ISSN: 18130410 Year: 2015 Volume: 13 Issue: 1 Pages: 53-63
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Abstract

This study describes the results for series of experiments on photocatalytic decolourization of methyl green dye from aqueous solution in the presence of commercial ZnO suspension. The photocatalytic decolourization has been studied as a function of initial dye concentration, best dose of ZnO, initial pH of aqueous solution, and temperature by regular intervals from experiments. The decolourization of methyl green dye process was found to follow pseudo-first order kinetics with the use of artificial UV (A) light sources. The optimum dye and catalyst concentration was measured and found equal to be 50 ppm and 700 mg/ 200 mL-1 respectively. The best value of pH for the photocatalytic decolourization of methyl green dye in the presence of ZnO suspension is pH 5.4. The Photocatalytic decolourization reaction of dye was endothermic and found the rate of reaction increased with increasing temperature. Arrhenius plot obtains that the activation energy for this reaction is equal to 24. 914 kJ mol-1, this value is small that beyond to be associated with the transport of photoelectrons through the catalyst to the adsorbed oxygen on the surface.

تصف هذه الدراسة النتائج التي تم الحصول عليها خلال سلسة من تجارب الازالة اللونية المحفزة ضوئياً للمحلول المائي لصبغة المثل الاخضر بوجود عالق من اوكسيد الخارصين ZnO التجاري. تم دراسة عملية الازالة اللونية المحفزة ضوئياً كدالة لـ تركيز الصبغة الابتدائي، و افضل جرعة من الـ ZnO ، والدالة الحامضية pH الابتدائية للمحلول، و درجة الحرارة عند تجارب ذات ازمنة متسلسلة.حسب كل من تركيز الصبغة والعامل المساعد، وكانت تساوي 50 جزء من المليون و 700 ملغم مللتر على التوالي. كما وجدت افضل قيمة للدالة الحامضية لعملية الازالة اللونية المحفزة لصبغة المثل الاخضر بوجود عالق من الـ ZnO وكانت تساوي 5.4. وجد ان تفاعل الازالة اللونية المحفز ضوئيا ماص للحرارة وان سرعة التفاعل تزداد بزيادة درجة الحرارة. حسبت قيمة طاقة التنشيط من خلال معادلة ارينوس وكانت تساوي 24.914 كيلو جولمول ، هذه القيمة تعتبر قليلة ويعود ذلك الى تجمع وانتقال الالكترونات الضوئية خلال العامل المساعد ولامتزاز الاوكسجين على سطحه.

Keywords

Zinc oxide --- Photocatalytic decolourization --- methyl green dye --- treatment of wastewater.