Кинетика и механизм адсорбции метиленового голубого нанокомпозитом TiO2/диатомит и его компонентами

Abstract

Представлены результаты исследования кинетики адсорбции красителя метиленового голубого (МГ) из водного раствора на фотокатализаторе ДДТ (наноразмерном диоксиде титана в фазе анатаза, осажденном на диатомит) и его компонентах – диатомите Д и анатазе TiO2. Исследовано влияние исходной концентрации и рН раствора МГ на скорость процесса адсорбции. Кинетические данные адсорбции обработаны с применением двух упрощенных кинетических моделей – псевдо-первого и псевдо-второго порядка. Для исследования механизма адсорбции была привлечена модель кинетики внутричастичной диффузии. Кинетика адсорбции метиленового голубого на поверхности Д, TiO2 и ДДТ лучше всего описывается моделью псевдо-второго порядка. Показано, что адсорбция метиленового голубого на адсорбентах Д и ДДТ – многостадийный процесс с адсорбцией на внешней поверхности и внутри частиц, а контролирующей стадией является химическая реакция, для TiO2 – внешняя диффузия.

Studies on the kinetics of adsorption of methylene blue dye (MB) from an aqueous solution on a DDT photocatalyst (nanoscale titanium dioxide in the anatase phase deposited on diatomite) and its components – diatomite D and anatase TiO2 are presented. The effect of the initial concentration and pH of the MB solution on the adsorption process rate is investigated. The kinetic adsorption data were processed using two simplified kinetic models – of the pseudo-first and pseudo-second order. A model of the kinetics of intraparticle diffusion was used to study the adsorption mechanism. It was found that the kinetics of adsorption of methylene blue on the surface of D, TiO2 and DDT is best described by a pseudo-second order model. It is shown that the adsorption of methylene blue on D and DDT is a multi-stage process with adsorption on the outer surface and inside the particles, and the controlling stage is a chemical reaction, for TiO2 – external diffusion.