Tăng cường độ bền của xúc tác Fe/diatomite Được Hỗ Trợ Bởi Mn cho phản ứng oxi hóa phenol

Phạm Đình Dũ1, Huỳnh Thanh Danh2,
1 1Trường Đại học Thủ Dầu Một, thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
2 THPT Giồng Riềng

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Trong bài báo này, phản ứng oxi hóa phenol kiểu Fenton trên xúc tác Mn-Fe/diatomite đã được nghiên cứu. Composite Mn-Fe/diatomite được tổng hợp bằng quá trình thủy nhiệt từ dung dịch keo của Mn(II)-Fe(III) và diatomite. Ở điều kiện tổng hợp thích hợp, Mn-Fe/diatomite thu được có chứa hàm lượng nguyên tố Fe và Mn tương ứng là 6,23% và 0,10% (về khối lượng), với diện tích bề mặt riêng là 53,2 m2/g. Độ chuyển hóa phenol có thể đạt đến 99% sau 240 phút phản ứng trên xúc tác Mn-Fe/diatomite (ở điều kiện: nồng độ phenol 1 g/L, hàm lượng chất xúc tác 1 g/L, hàm lượng H2O2 6,5 g/L và nhiệt độ phản ứng ở 50°C). Chất xúc tác lưỡng kim loại Mn-Fe/diatomite có hoạt tính oxi hóa thấp hơn so với chất xúc tác đơn kim loại Fe/diatomite, nhưng có độ bền và khả năng tái sử dụng cao hơn.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

Bokare, A. D., and Choi, W. (2014). Review of iron-free Fenton-like systems for activating H2O2 in advanced oxidation processes. J Hazard Mater, 275, 121–135. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.04.054
Brown, P. L., and Ekberg, C. (2016). Hydrolysis of Metal Ions. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. https://doi.org/10.1002/9783527656189.
Dai, D., Liang, H., He, D., Potgieter, H. and Li, M. (2021). Mn-doped Fe2O3/diatomite granular composite as an efficient Fenton catalyst for rapid degradation of an organic dye in solution. J Sol-Gel Sci Technol, 97, 329–339. https://doi.org/10.1007/s10971-020-05452-3.
Dong, Y. D., Shi, Y., He, Y. L., Yang, S. R., Yu, S. Y., Xiong, Z., Zhang, H., Yao, G., He, C. S. and Lai, B. (2023). Synthesis of Fe−Mn-Based Materials and Their Applications in Advanced Oxidation Processes for Wastewater Decontamination: A Review. Eng. Chem. Res., 62(28), 10828–10848. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.3c01624.
Phạm Đình Dũ, Đinh Quang Khiếu, Hùnh Thanh Danh. (2025). Biến tính diatomite với Zn hoặc/và Fe và ứng dụng làm chất xúc tác để phân hủy phenol trong hệ phản ứng kiểu Fenton. Tạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam, 14(2), 77–82. https://doi.org/10.62239/jca.2025.019.
Khieu D. Q., Quang D. T., Lam T. D., Phu N. H., Lee J. H. and Kim J. S. (2009). Fe-MCM-41 with highly ordered mesoporous structure and high Fe content: synthesis and application in heterogeneous catalytic wet oxidation of phenol. J Incl Phenom Macrocycl Chem, 65, 73–81. https://doi.org/10.1007/s10847-009-9624-8.
Li, Z., Tang, X., Liu, K., Huang, J., Xu, Y., Peng, Q., and Ao, M. (2018). Synthesis of a MnO2/Fe3O4/diatomite nanocomposite as an efficient heterogeneous Fenton-like catalyst for methylene blue degradation. Beilstein J. Nanotechnol., 9, 1940–1950. https://doi.org/10.3762/bjnano.9.185.
Salem-Gaballah, S. M., Fouad M. K., Barakat, F. I., and Abdelfatah A. (2024). A Novel Treatment of Phenolic Wastewater Using Recyclable Rubbery Carrier for Heterogeneous Fenton's Process. Egypt. J. Chem., 67(4), 353–359. https://doi.org/10.21608/ejchem.2023.227999.8395.
Son, B. H. D., Mai, V. Q., Du, D. X., Phong, N. H., Cuong, N. D., and Khieu, D. Q. (2017). Catalytic wet peroxide oxidation of phenol solution over Fe-Mn binary oxides diatomite composite. J Porous Mater, 24, 601–611. https://doi.org/10.1007/s10934-016-0296-7.
Zhang, X., Zhang, Q., Yang, T., Li, Y. , Li, J., Yu, T., and Qu, C. (2021). Research progress of heterogeneous Fenton catalyst for organic wastewater treatment. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 651 042025. https://doi.org/10.1088/1755-1315/651/4/042025.