PL227378B1 - Fotokatalityczny rozkład 3-chloroaniliny w fazie wodnej - Google Patents
Fotokatalityczny rozkład 3-chloroaniliny w fazie wodnejInfo
- Publication number
- PL227378B1 PL227378B1 PL405804A PL40580413A PL227378B1 PL 227378 B1 PL227378 B1 PL 227378B1 PL 405804 A PL405804 A PL 405804A PL 40580413 A PL40580413 A PL 40580413A PL 227378 B1 PL227378 B1 PL 227378B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- solution
- chloroaniline
- halloysite
- sulfuric acid
- Prior art date
Links
- PNPCRKVUWYDDST-UHFFFAOYSA-N 3-chloroaniline Chemical group NC1=CC=CC(Cl)=C1 PNPCRKVUWYDDST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 21
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 title claims description 19
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 8
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- QSNSCYSYFYORTR-UHFFFAOYSA-N 4-chloroaniline Chemical class NC1=CC=C(Cl)C=C1 QSNSCYSYFYORTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania katalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej do fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny w fazie wodnej oraz warunki fizykochemiczne procesu fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny.
Powszechnie znaną i jedną z częściej stosowanych metod usuwania zanieczyszczeń z wody jest fotokatalityczna degradacja zanieczyszczeń w obecności katalizatorów, takich jak ditlenek tytanu (IV). Wykazuje on najwyższą aktywność fotokatalityczną, posiada wysoki potencjał utleniania, wysoką stabilność chemiczną i nie jest toksyczny. W wyniku fotokatalitycznych procesów utleniania zanieczyszczenia organiczne ulegają w całości rozkładowi do prostych związków nieorganicznych. Monochloroaniliny są wykorzystywane przy produkcji barwników, środków chemicznych stosowanych w rolnictwie oraz środków bakteriobójczych i farmaceutycznych. Związki te i produkty ich rozpadu są obecne w ściekach. Ze względu na ich toksyczność jest konieczne doskonalenie metod ich degradacji.
Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie metody wytwarzania katalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej do fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny w fazie wodnej oraz rozwiązanie warunków fizykochemicznego procesu fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny z zastosowaniem fotokatalizatora wykonanego z tej zwietrzeliny, mogącego zastąpić fotokatalizator z ditlenku tytanu (IV).
Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania fotokatalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej oraz sposób przeprowadzania procesu fotokatalitycznego z jego wykorzystaniem.
Sposób wytwarzania katalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej do fotokatalitycznego rozkładu
3-chloroaniliny w fazie wodnej polegający na wieloetapowej modyfikacji roztworem kwasu siarkowego (VI) i hydrosulfidem sodu oraz warunki fizykochemiczne prowadzenia procesu fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny w reaktorze fotochemicznym charakteryzują się tym, że do 5 części wagowych odżelazionej zwietrzeliny haloizytowej (zawartość związków żelaza poniżej 0,6% wagowych) o granulacji od 0,30 do 0,80 mm, dodaje się 6 części wagowych technicznego kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 20% wagowych i miesza się ogrzewając przez 60 min. w temperaturze 313 K w reaktorze szklanym z mieszadłem i po odfiltrowaniu, do 1 części wagowej osadu zwietrzeliny haloizytowej dodaje się 2 części wagowe 1M roztworu kwasu siarkowego (VI) z 0,4M roztworem hydrosulfidu sodu całość ogrzewając w temperaturze 323 K przez 120 min., a po oddzieleniu cieczy poreakcyjnej, do 1 części wagowej osadu zwietrzeliny haloizytowej dodaje się 2,5 części wagowe 1M roztworu kwasu siarkowego (VI) z 0,8M roztworem hydrosulfidu sodu i ogrzewa w temperaturze 328 K przez 60 min., następnie po oddzieleniu cieczy poreakcyjnej fotokatalizator przemywa się wodą do pH 4,0-5,0.
Zastosowanie katalizatora otrzymanego według powyższego sposobu, do fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny, gdzie w fotoreaktorze do wodnego roztworu 3-chloroaniliny dodaje się fotokatalizator ze zwietrzeliny haloizytowej w proporcji 2% wagowe do całkowitej masy tego roztworu, a następnie roztwór naświetla się promieniowaniem UV o długości fali 254 nm przez 300 min.
Zaletą wynalazku jest zastosowanie zwietrzeliny haloizytowej do fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny w fazie wodnej. Zwietrzelina haloizytowa, na powierzchni której po usunięciu zanieczyszczeń związkami żelaza za pomocą kwasu siarkowego i po dwukrotnej aktywacji roztworem hydrosulfidu sodu z kwasem siarkowym, wytwarza się aktywną fazę ditlenku tytanu (IV). Jako fotokatalizator aktywowana zwietrzelina haloizytowa wykazuje porównywalne właściwości z fotokatalizatorem wykonanym z ditlenku tytanu (IV).
Zaletą wynalazku jest także to, że aktywowana zwietrzelina haloizytowa, jako fotokatalizator, może pracować w identycznych warunkach reakcyjnych, jak fotokatalizator z ditlenku tytanu (IV), co pozwala zastąpić drogi fotokatalizator z ditlenku tytanu (IV) tańszym fotokatalizatorem z aktywowanej zwietrzeliny haloizytowej.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania.
Fotokatalizator otrzymuje się z 5 części wagowych odżelazionej zwietrzeliny haloizytowej (zawartość związków żelaza poniżej 0,6% wagowych) o granulacji od 0,30 do 0,80 mm, do której dodaje się 6 części wagowych technicznego kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 20% wagowych i miesza się ogrzewając przez 60 min. w temperaturze 313 K w reaktorze szklanym z mieszadłem. Następnie, po odfiltrowaniu, do 1 części wagowych osadu zwietrzeliny haloizytowej dodaje się 2 części wagowe 1M roztworu kwasu siarkowego (VI) z 0,4M roztworem hydrosulfidem sodu. Ta mieszanina reakcyjna jest ogrzewana w temperaturze 323 K przez 120 min. w reaktorze szklanym. Po oddzieleniu cieczy poreakcyjnej, do 1 części wagowych osadu zwietrzeliny haloizytowej dodaje się 2,5 części wagowe 1M roztworu kwasu siarkowego (VI) z 0,8M roztworem hydrosulfidem sodu i całość miesza się i ogrzewa
PL 227 378 B1 w temperaturze 328 K przez 60 min. w reaktorze szklanym. Po oddzieleniu cieczy poreakcyjnej fotokatalizator przemywa się wodą do pH 4,0-5,0.
Do wodnego roztworu 3-chloroaniliny o stężeniu 1 x 10-5 mol/dm3 umieszczonego w fotoreaktorze dodano 2% wagowe otrzymanego według powyższej preparatyki fotokatalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej. Roztwór 3-chloroaniliny z fotokatalizatorem mieszano przez 15 min., celem osiągnięcia równowagi adsorpcyjnej, a następnie naświetlano roztwór promieniowaniem UV o długości fali 254 nm przez 300 min. W roztworze po naświetlaniu promieniowaniem UV stężenie 3-chloroaniliny zmniejszyło się o 73% w porównaniu ze stężeniem początkowym. W celu porównania aktywności otrzymanego ze zwietrzeliny haloizytowej fotokatalizatora, jako układ odniesienia zastosowano czysty ditlenek tytanu (IV) TiO2 w formie anatazu. Do wodnego roztworu 3-chloroaniliny o stężeniu 1 x 10-5 mol/dm3 umieszczonego w fotoreaktorze dodano 0,4% wagowych ditlenku tytanu (IV). Roztwór 3-chloroaniliny z ditlenkiem tytanu (IV), jako fotokatalizatorem, mieszano przez 15 min., celem osiągnięcia równowagi adsorpcyjnej, a następnie naświetlano roztwór promieniowaniem UV o długości fali 254 nm przez 300 min. W roztworze po naświetlaniu promieniowaniem UV stężenie 3-chloroaniliny zmniejszyło się o 78% w porównaniu ze stężeniem początkowym. Porównanie wyników wskazuje, że modyfikowana zwietrzelina haloizytowa według zastrzeżonej wynalazkiem preparatyki może być wykorzystywana w reakcji fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny w fazie wodnej, ponieważ wykazuje zbliżone właściwości katalityczne jak czysty ditlenek tytanu (IV).
Claims (2)
1. Sposób wytwarzania katalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej do fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny w fazie wodnej polegający na wieloetapowej modyfikacji roztworem kwasu siarkowego (VI) i hydrosulfidem sodu oraz warunki fizykochemiczne prowadzenia procesu fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny w reaktorze fotochemicznym, znamienny tym, że do 5 części wagowych odżelazionej zwietrzeliny haloizytowej (zawartość związków żelaza poniżej 0,6% wagowych) o granulacji od 0,30 do 0,80 mm, dodaje się 6 części wagowych technicznego kwasu siarkowego (VI) o stężeniu 20% wagowych i miesza się ogrzewając przez 60 min. w temperaturze 313 K w reaktorze szklanym z mieszadłem i po odfiltrowaniu, do 1 części wagowej osadu zwietrzeliny haloizytowej dodaje się 2 części wagowe 1M roztworu kwasu siarkowego (VI) z 0,4M roztworem hydrosulfidu sodu całość ogrzewając w temperaturze 323 K przez 120 min., a po oddzieleniu cieczy poreakcyjnej, do 1 części wagowej osadu zwietrzeliny haloizytowej dodaje się 2,5 części wagowe 1M roztworu kwasu siarkowego (VI) z 0,8M roztworem hydrosulfidu sodu i ogrzewa w temperaturze 328 K przez 60 min., następnie po oddzieleniu cieczy poreakcyjnej fotokatalizator przemywa się wodą do pH 4,0-5,0.
2. Zastosowanie katalizatora otrzymanego sposobem określonym w zastrz. 1, do fotokatalitycznego rozkładu 3-chloroaniliny, gdzie w fotoreaktorze do wodnego roztworu 3-chloroaniliny dodaje się fotokatalizator ze zwietrzeliny haloizytowej w proporcji 2% wagowe do całkowitej masy tego roztworu, a następnie roztwór naświetla się promieniowaniem UV o długości fali 254 nm przez 300 min.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL405804A PL227378B1 (pl) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Fotokatalityczny rozkład 3-chloroaniliny w fazie wodnej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL405804A PL227378B1 (pl) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Fotokatalityczny rozkład 3-chloroaniliny w fazie wodnej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL405804A1 PL405804A1 (pl) | 2015-05-11 |
| PL227378B1 true PL227378B1 (pl) | 2017-11-30 |
Family
ID=53040033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL405804A PL227378B1 (pl) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Fotokatalityczny rozkład 3-chloroaniliny w fazie wodnej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL227378B1 (pl) |
-
2013
- 2013-10-28 PL PL405804A patent/PL227378B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL405804A1 (pl) | 2015-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2015120764A1 (zh) | 一种共掺杂TiO2催化剂及其制备方法 | |
| Helali et al. | Methylamine and dimethylamine photocatalytic degradation—Adsorption isotherms and kinetics | |
| Santiago et al. | Photocatalytic treatment of water containing imazalil using an immobilized TiO2 photoreactor | |
| Laoufi et al. | Removal of a persistent pharmaceutical micropollutant by UV/TiO2 process using an immobilized titanium dioxide catalyst: parametric study | |
| CN104016515B (zh) | 光催化氧化处理印染废水的方法 | |
| Das et al. | Reusable floating polymer nanocomposite photocatalyst for the efficient treatment of dye wastewaters under scaled‐up conditions in batch and recirculation modes | |
| Mancuso et al. | Photoreactive polymer composite for selective oxidation of benzene to phenol | |
| Xiaoju et al. | Effect of inorganic ions on the photocatalytic degradation of humic acid | |
| JP2012530599A (ja) | 光触媒水浄化のための方法 | |
| CN105000625A (zh) | 一种染料废水的光催化处理方法 | |
| Joseph et al. | Photodegradation of indigo dye using TiO2 and TiO2/zeolite system | |
| CN106622260A (zh) | 一种处理低浓度甲醛废水催化剂的制备方法及应用 | |
| PL227378B1 (pl) | Fotokatalityczny rozkład 3-chloroaniliny w fazie wodnej | |
| CN106031884A (zh) | 钛、铜双金属功能化的多酸基染料降解光催化剂及制备方法 | |
| CN104162418A (zh) | 一种活性炭负载二氧化钛复合光催化剂及其制备方法 | |
| Martínez et al. | FeIII supported on ceria as effective catalyst for the heterogeneous photo-oxidation of basic orange 2 in aqueous solution with sunlight | |
| CN104437468A (zh) | 一种用于处理含亚甲基蓝染料废水的催化剂组合物及其制备方法和应用 | |
| Widjaja et al. | Photocatalytic Ozonation-Induced Evolution of Ti3C2Tx/TiO2 Composites for Methylene Blue Degradation | |
| Aregahegn et al. | APPLICATION OF CHEMOMETRIC METHODS TO RESOLVE INTERMEDIATES FORMED DURING PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF METHYL ORANGE AND TEXTILE WASTEWATER FROM ETHIOPIA. | |
| Arias et al. | Photocatalytic decolorization of methylene blue with two photoreactors | |
| PL233445B1 (pl) | Sposób wytwarzania fotokatalizatora do rozkładu 2,6-dichloro-4-nitroniliny w fazie wodnej | |
| Czech | Effect of H 2 O 2 Addition on Phenol Removal from Wastewater Using TiO 2/Al 2 O 3 as Photocatalyst | |
| Hanafi et al. | Effect of microwave irradiation time on ZnO nanoparticles: Enhance the catalytic activity toward phenol degradation | |
| Perkowski et al. | Titania-assisted photocatalytic decomposition of Triton X-100 detergent in aqueous solution | |
| ES2402517B1 (es) | Procedimiento de obtención de catalizadores de hierro soportados sobre carbón activo. |