A Comparative study on the photocatalytic degradation of industrial dyes using modified commercial and synthesized TiO2 photocatalysts

Abstract

Abstract:Commercial and Synthesized titanium di oxide (TiO 2 ) prepared by conventional sol-gel method, are modified to degrade industrial dyes. Modification is done on bare TiO 2 and TiO 2 doped with various doping agents (activated charcoal/silicon dioxide/zinc oxide), followed by thermal treatments. The role of thermal treatments and doping effects on the efficiency of TiO 2 photocatalysts are highlighted and evaluated by decoloration of Methylene Blue in aqueous solution under UV and Visible light irradiation for both systems. The results revealed that increase in calcination temperature up to optimum level enhances the photocatalytic activities of the samples and doping narrows the band gap and makes the samples visible light responsive. This study also showed that activated charcoal (AC) doped TiO 2 photocatalyst is a promising one under Visible light and is thus used to degrade other dyes such as Crystal Violet and Rhodamine B. The obtained experimental data are used to study four different kinetic models: Zero order, Pseudo first order, Parabolic diffusion and Modified Freundlich model. The best fit of the experimental data are obtained by Pseudo first order and Modified Freundlich models.

Tratamiento de residuos de laboratorio vía fotocatálisis heterogénea con TiO2

“…2), se concluye que estos tienen afinidad con el fotocatalizador y por ende se da la adsorción necesaria para la posterior degradación; por otra parte, las pruebas de fotólisis (Fig. 2) muestran una disminución importante de la concentración inicial a la longitud de onda de la medición, sin embargo, esta disminución no es suficiente para degradar de forma adecuada los residuos, ya que tanto para el CV como para la SF de acuerdo con las investigaciones realizadas [12], [13], [14], [15],la aplicación de irradiación únicamente no es suficiente para degradar en su totalidad estos colorantes y se hace más difícil en la matriz tan compleja en la que se encuentran; es por esto que se procedió a realizar las pruebas de fotodegradación, en los residuos diluidos 1:10, los cuales tenían un pH de 6,3 y una dosis de 1 g/l de TiO2 (Fig. 3).…”

“…La Fig. 3 muestra el efecto combinado que tiene la luz con el fotocatalizador sobre la degradación de los residuos [12], [13], [14], [15], ya que se alcanzó una remoción del 71 % durante el tiempo de irradiación. Nótese que si la fotodegradación se estima desde las condiciones iniciales, la remoción corresponde al 75 %.…”

“…Dado que la coloración de Gram tiene mayoritariamente el colorante cristal violeta, a continuación, se relacionarán algunas publicaciones en las que se degradó este colorante utilizando FH con TiO2 como fotocatalizador, por ejemplo, [12] degradaron cristal violeta con P-25 utilizando una fuente de radiación ultravioleta-visible procedente de dos lámparas de descarga de microondas sin electrodos con una dosis de TiO2 de 1 g/l, alcanzando remociones superiores al 90 % en los primeros 3 minutos, por otra parte, [13] degradaron cristal violeta con TiO2 a escala nanométrica conteniendo proporciones de 3:1 de anatasa y rutilo y se obtuvieron degradaciones superiores al 99 % después de 45 minutos de irradiación, así mismo, [14] degradaron varios colorantes entre los que se encontraba el cristal violeta con diferentes tipos de TiO2 (comerciales, sintetizados y dopados), obteniendo remociones alrededor del 80 % con dosis máximas de 200 mg/l.…”

Fluorescence Characteristics of Highly-Pure Nanoparticles Embedded in Dye Complexes for Random Laser Design

“…They had been broadly utilized in solar cells, piezoelectric nanogenerators, optoelectronic devices, UV detectors, photocatalysis, etc. due to their extended bandgap, insolubility, and small sizes [18][19][20][21][22]. Titanium dioxide for photocatalytic uses due to its numerous advantages, which consist of a large chemical and optical stabilities, low charge and low toxicity [23,24].…”

The effect of titanium dioxide synthesis technique and its photocatalytic degradation of organic dye pollutants

“…These on-going waste disposal processes tend to compromise the quality of water for daily use despite the great importance of clean water to society [ 1 , 2 , 3 ]. Dye pollutants from the textile, dye, food, leather and paper industries, among others, contaminate the environment when they are improperly disposed-of [ 4 , 5 , 6 , 7 , 8 ]. Yet these synthetic polymeric dyes have a wide spectrum of applications, which makes their use inevitable.…”