NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN HỦY RHODAMINE B TRÊN XÚC TÁC ZnFe2O4 KHI CÓ MẶT TÁC NHÂN H2O2

Abstract

The spinel nanomaterial ZnFe2O4 belongs to the iron ferrite MFe2O4 (M = Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+,...). These materials have been used as gas sensors, catalyst materials, etc. In this paper, the factors affecting the degradation of Rhodamine B over ZnFe2O4 catalyst were carried out in the presence of H2O2. The conditions of synthesis of ZnFe2O4 nanomaterials affecting the RhB degradation were investigated and the best catalyst sample was prepared under the following conditions: hydrothermal time of 24 h, hydrothermal temperature of 120 oC, heating temperature of 500 oC, solvent of ethylene glycol. The first and second order kinetic equations both described well the degradation of RhB by ZnFe2O4 catalyst in the presence of H2O2. The rate of RhB degradation reaction by ZnFe2O4 catalyst in the presence of H2O2 increased with temperature. The activation energy of this reaction was determined to be 41,1 kJ/mol.

Tóm tắt

Vật liệu nano spinel ZnFe2O4 thuộc loại ferit sắt MFe2O4 (M = Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+,…), thường được sử dụng làm sensor khí, vật liệu xúc tác… Trong nghiên cứu này, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy Rhodamine B trên xúc tác ZnFe2O4 khi có mặt tác nhân H2O2 đã được khảo sát. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng các điều kiện tổng hợp vật liệu nano ZnFe2O4 ảnh hưởng đến khả năng phân hủy Rhodamine B và mẫu xúc tác tốt nhất được tổng hợp ở điều kiện: thời gian thủy nhiệt là 24 h, nhiệt độ thủy nhiệt là 120oC, nhiệt độ nung 500oC, dung môi ethylene glycol. Phương trình động học bậc 1 và bậc 2 đều mô tả tốt quá trình phân hủy Rhodamine B bằng xúc tác ZnFe2O4 khi có tác nhân H2O2. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng phân hủy Rhodamine B xác định được là 41,1 kJ/mol.