การเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงนาโนลูโคซีนสำหรับย่อยสลายสีย้อมโดยการเติมฟองอากาศขนาดเล็กในน้ำ

Abstract

อุตสาหกรรมที่มีการใช้สีย้อมมีการเติบโตอย่างมากจากความต้องการทางด้านสิ่งทอ และ ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่จำเป็นต้องใช้เพื่อให้เกิดความสวยงาม อุตสาหกรรมเหล่านี้จำเป็นต้องบำบัดน้ำเสียที่มี การเจือปนของสีย้อมก่อนปล่อยออกสู่ระบบนิเวศ งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสังเคราะห์นาโนลิวโคซีน สำหรับการบำบัดสีย้อมด้วยแสงและเพิ่มประสิทธิภาพด้วยการรวมเข้ากับฟองอากาศขนาดเล็ก วัสดุนาโนถูกเตรียมจากแร่ลูโคซีนด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลที่อุณหภูมิ 105 องศา เซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นเผาตัวอย่างที่ได้ที่อุณหภูมิ200–800 องศาเซลเซียส จากนั้น ตรวจสอบชนิดและปริมาณสารประกอบ ลักษณะสัณฐานวิทยา โครงสร้างผลึก และพื้นที่ผิวจำเพาะของ ตัวอย่างที่ได้ ตัวอย่างที่ได้จากการสังเคราะห์และเผาถูกประเมินประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมเมทิลีบลู ด้วยการบวนการโฟโตแคตะไลติกภายได้แสงอัลตราไวโอเลตรวมกับการเติมฟองอากาศขนาดเล็ก ผลการวิเคราะห์พบว่านาโนลูโคซีนที่ได้จากการสังเคราะห์มีลักษณะเป็นกลุ่มก้อนที่มีการ รวมตัวกันของท่อนาโนและแผ่นนาโน ซึ่งมีองค์ประกอบโครงสร้างผลึกส่วนหนึ่งเป็นไททาเนต (H[subscript2]Ti[subscript3]O[subscript7]) และเมื่อถูกเผาที่อุณหภูมิสูงพบว่าลักษณะสัณฐานวิทยาเปลี่ยนจากท่อและแผนนาโนเป็น แท่งนาโน และกลายเป็นอนุภาคทรงกลมขนาดมากกว่า 1 ไมครอน ผลการประเมินประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อม เมทิลีนบลูพบว่านาโนลูโคซีนที่ไม่ผ่านการเผามีประสิทธิภาพสูงที่สุด โดยประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมมี แนวโน้มลดลงตามอุณหภูมิการเผาที่สูงขึ้นเนื่องจากการเผาส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของ อนุภาคทำให้มีพื้นที่ผิวลดลง นอกจากนี้ฟองอากาศขนาดเล็กยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของนาโนลู โคซีนได้อย่างมีนัยสำคัญ

The textile industry and other sectors that use dyes are growing rapidly, leading to an increased need for effective wastewater treatment to address dye contamination before discharge into the environment. This study aims to synthesize nano-leucoxene for photocatalytic dye treatment and enhance its efficiency by incorporating ultrafine bubbles. Nanomaterials were prepared from leucoxene minerals using a hydrothermal method at 105 degree Celsius for 24 h, followed by calcination at temperatures ranging from 200 to 800 degree Celsius. The samples were analyzed for their composition, morphological characteristics, crystal structure, weight changes due to thermal properties, and specific surface area. Their efficiency in removing methylene blue dye was evaluated through a photocatalytic process under ultraviolet irradiation combined with ultrafine bubbles The analysis results revealed that the synthesized nano-leucoxene exhibited an aggregated structure consisting of clusters of nanotubes and nanosheets. High-temperature calcination resulted in a shift in morphological characteristics was observed from nanotubes and nanoplates to nanorods and larger spherical particles exceeding 1 micron in size. Evaluation of methylene blue dye removal efficiency indicated that uncalcined nano-leucoxene demonstrated the highest efficiency. However, the efficiency of dye removal decreased with increasing calcination temperature due to changes in particle shape, which resulted in a reduced surface area. Furthermore, the utilization of ultrafine bubbles significantly enhanced the efficiency of nano-leucoxene.