Фотокаталитические свойства фторированных карбоксилатов тетраарилсурьмы

Екатерина Владимировна Артемьева

Аннотация


Органические красители широко используются на производстве. Как результат, в настоящее время они являются распространенными загрязняющими веществами, приводящими к загрязнению воды. Поэтому представляет интерес поиск эффективных методов деструкции таких соединений. Одним из таких методов является фотокаталитическая деструкция с использованием органических соединений сурьмы. Установлено, что использование монокарбоксилатов тетраарилсурьмы (Ar4SbOC(O)R, Ar = Ph, R = C6F5 (1), CF2CF2CF3 (2), CF2Br (3); Ar = p-Tol, R = CF2CF3 (4), CF2CF2CF3 (5)) и дальнейшее облучение растворов УФ-излучением вызывает фотокаталитическую деструкцию органических красителей метиленового синего (МС) и метилового фиолетового (МФ) в их водных растворах. Изменение концентрации органических красителей наблюдается по изменению интенсивности пиков при 554 нм и 665 нм в УФ-спектрах МС и МФ. Карбоксилаты тетрафенилсурьмы 1–3 оказались более активными, чем карбоксилаты тетра(п-толил)сурьмы 4, 5. Так, разложение МС составило 90,5–98,8 %, MФ – 97,7–100 % после 60 мин облучения водных растворов, содержащих соединения 1–3. В присутствии 4, 5 разложение МС и МФ составило 53,2– 55,1 % и 71,2–78,7 % соответственно. В обоих случаях МФ был подвержен более полной деградации, чем МС. Эксперименты подтвердили возможность повторного использования фотокатализаторов. После полного разложения красителя карбоксилатом тетраарилсурьмы осадок центрифугировали, декантировали и использовали для следующего цикла. В результате двух циклов фотодеструкции масса карбоксилатов тетраарилсурьмы после промывки и сушки уменьшилась в среднем на 50 %. Однако карбоксилаты тетраарилсурьмы оставались фотокаталитически активными, что доказывало возможность их многократного использования и их стабильность.

Ключевые слова


карбоксилаты тетраарилсурьмы; органические красители; метиловый фиолетовый; метиленовый синий; фотокатализ

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


Barnett J.C. Synthetic Organic Dyes, 1856–1901: An Introductory Literature Review of Their Use and Related Issues in Textile Conservation. Stud. Conserv., 2007, vol. 52, pp. 67–77. DOI: 10.1179/sic.2007.52.supplement-1.67.

Guerra-Tapia A., Gonzalez-Guerra E. Hair Cosmetics: Dyes. Actas Dermo-Sifiliogr., 2014, vol. 105, no. 9, pp. 833–839. DOI: 10.1016/j.adengl.2014.02.003.

Liang X., Zhao L. Room-Temperature Synthesis of Air-Stable Cobalt Nanoparticles and Their Highly Efficient Adsorption Ability for Congo Red. RSC Advances, 2012, vol. 2, no. 13, pp. 5485–5487. DOI: 10.1039/c2ra20240a.

McMullan G., Meehan C., Conneely A., Kirby N., Robinson T., Nigam P., Banat I.M., Marchant R., Smyth W.F. Microbial Decolourisation and Degradation of Textile Dyes. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2001, vol. 56, no. 1–2, pp. 81–87. DOI: 10.1007/s002530000587.

Sharma P., Pant S., Poonia P., Kumari S., Dave V., Sharma S. Green Synthesis of Colloidal Copper Nanoparticles Capped with Tinospora Cordifolia and Its Application in Catalytic Degradation in Textile Dye: An Ecologically Sound Approach. J. Inorg. Organomet. Polym. Mater., 2018, vol. 28, no. 6, pp. 2463–2472. DOI: 10.1007/s10904-018-0933-5.

Mohmood I., Lopes C.B., Lopes I., Ahmad I., Duarte A.C., Pereira E. Nanoscale Materials and Their Use in Water Contaminants Removal. Review. Environ. Sci. Pollut. Res., 2013, vol. 20, no. 3, pp. 1239–1260. DOI: 10.1007/s11356-012-1415-x.

Lefebvre O., Moletta R. Treatment of Organic Pollution in Industrial Saline Wastewater: A Lit-erature Review. Water Res., 2006, vol. 40, no. 20, pp. 3671–3682. DOI: 10.1016/j.watres.2006.08.027.

Srinivasan A., Viraraghavan T. Decolorization of Dye Wastewaters by Biosorbents: A Review. J. Environ. Manage., 2010, vol. 91, no. 10, pp. 1915–1929. DOI: 10.1016/j.jenvman.2010.05.003.

Karthikeyan S., Titus A., Gnanamani A., Mandal A.B., Sekaran G. Treatment of Textile Wastewater by Homogeneous and Heterogeneous Fenton Oxidation Processes. Desalination, 2011, vol. 281, no. 1, pp. 438–445. DOI: 10.1016/j.desal.2011.08.019.

Ellouze E., Tahri N., Amar R. Ben Enhancement of Textile Wastewater Treatment Process Us-ing Nanofiltration. Desalination, 2012, vol. 286, pp. 16–23. DOI: 10.1016/j.desal.2011.09.025.

Türgay O., Ersöz G., Atalay S., Forss J., Welander U. The Treatment of Azo Dyes Found in Textile Industry Wastewater by Anaerobic Biological Method and Chemical Oxidation. Sep. Purif. Technol., 2011, vol. 79, no. 1, pp. 26–33. DOI: 10.1016/j.seppur.2011.03.007.

Saratale R.G., Saratale G.D., Chang J.S., Govindwar S.P. Bacterial Decolorization and Degra-dation of Azo Dyes: A Review. J. Taiwan Inst. Chem. Eng., 2011, vol. 42, no. 1, pp. 138–157. DOI: 10.1016/j.jtice.2010.06.006.

Tkaczyk A., Mitrowska K., Posyniak A. Synthetic Organic Dyes as Contaminants of the Aquat-ic Environment and Their Implications for Ecosystems: A Review. Sci. Total Environ., 2020, vol. 717, pp. 137222. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.137222.

Popli S., Patel U.D. Destruction of Azo Dyes by Anaerobic–Aerobic Sequential Biological Treatment: A Review. Int. J. Environ. Sci. Technol., 2015, vol. 12, no. 1, pp. 405–420. DOI: 10.1007/s13762-014-0499-x.

Li D., Li Q., Mao D., Bai N., Dong H. A Versatile Bio-Based Material for Efficiently Remov-ing Toxic Dyes, Heavy Metal Ions and Emulsified Oil Droplets from Water Simultaneously. Bioresour. Technol., 2017, vol. 245, pp. 649–655. DOI: 10.1016/j.biortech.2017.09.016.

Mishra S., Mohanty P., Maiti A. Bacterial Mediated Bio-Decolourization of Wastewater Con-taining Mixed Reactive Dyes Using Jack-Fruit Seed as Co-Substrate: Process Optimization. J. Cleaner Prod., 2019, vol. 235, pp. 21–33. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.06.328.

Magureanu M., Mandache N.B., Parvulescu V.I. Degradation of Organic Dyes in Water by Electrical Discharges. Plasma Chem. Plasma Process., 2007, vol. 27, no. 5, pp. 589–598. DOI: 10.1007/s11090-007-9087-x.

Sultan M. Polyurethane for Removal of Organic Dyes from Textile Wastewater. Environmental Chem. Lett., 2017, vol. 15, no. 2, pp. 347–366. DOI: 10.1007/s10311-016-0597-8.

Bogireddy N.K.R., Kiran Kumar H.A., Mandal B.K. Biofabricated Silver Nanoparticles as Green Catalyst in the Degradation of Different Textile Dyes. J. Environmental Chem. Eng., 2016, vol. 4, no. 1, pp. 56–64. DOI: 10.1016/j.jece.2015.11.004.

Li D., Zheng H., Wang Q., Wang X., Jiang W., Zhang Z., Yang Y. A Novel Double-Cylindrical-Shell Photoreactor Immobilized with Monolayer TiO2-Coated Silica Gel Beads for Photocatalytic Degradation of Rhodamine B and Methyl Orange in Aqueous Solution. Sep. Purif. Technol., 2014, vol. 123, pp. 130–138. DOI: 10.1016/j.seppur.2013.12.029.

Siby J., Beena M. Microwave-Assisted Green Synthesis of Silver Nanoparticles and the Study on Catalytic Activity in the Degradation of Dyes. J. Mol. Liq., 2015, vol. 204, pp. 184–191. DOI: 10.1016/j.molliq.2015.01.027.

Vidhu V.K., Philip D. Catalytic Degradation of Organic Dyes Using Biosynthesized Silver Na-noparticles. Micron, 2014, vol. 56, pp. 54–62. DOI: 10.1016/j.micron.2013.10.006.

Naraginti S., Stephen F.B., Radhakrishnan A., Sivakumar A. Zirconium and Silver Co-Doped TiO2 Nanoparticles as Visible Light Catalyst for Reduction of 4-Nitrophenol, Degradation of Methyl Orange and Methylene Blue. Spectrochim. Acta – Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2015, vol. 135, pp. 814–819. DOI: 10.1016/j.saa.2014.07.070.

Vujević D., Papić S., Koprivanac N., Božić A.L. Decolorization and Mineralization of Reactive Dye by UV/Fenton Process. Sep. Sci. Technol., 2010, vol. 45, no. 11, pp. 1637–1643. DOI: 10.1080/01496395.2010.487734.

Zhang X.Y., Cui L., Zhang X., Jin F., Fan Y.H. Two Organoantimony (V) Coordination Com-plexes Modulated by Isomers of Trifluoromethylbenzoate Ligands: Syntheses, Crystal Structure, Photodegradation Properties. J. Mol. Struct., 2017, vol. 1134, pp. 742–750. DOI: 10.1016/j.molstruc.2017.01.039.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.