NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT NHUỘM MÀU DIRECT BLACK 22 BẰNG VẬT LIỆU Mg/Al LDH- ZEOLIT

Trong nghiên cứu này, vật liệu tổ hợp giữa các hydroxit kép phân lớp Mg/Al và zeolit tự nhiên (Mg/Al LDH-zeolit) đã được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa nhằm loại bỏ chất nhuộm màu Direct Black 22 (DB22) khỏi dung dịch nước. Đặc điểm bề mặt của vật liệu Mg/Al LDH-zeolit được đánh giá bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), phép đo phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) và diện tích bề mặt riêng Brunauer – Emmett – Teller (BET). Các thí nghiệm hàng loạt đã được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của pH dung dịch, thời gian tiếp xúc và nồng độ DB22 ban đầu đến khả năng hấp phụ DB22 của Mg/Al LDH-zeolit. Dữ liệu đẳng nhiệt và động học hấp phụ DB22 trên Mg/Al LDH-zeolit đã được phân tích. Kết quả chỉ ra rằng, Mg/Al LDH-zeolit có khả năng hấp phụ DB22 nhờ diện tích bề mặt riêng lớn (252,65 m²/g) và các nhóm chức trên bề mặt vật liệu tổ hợp. Dung lượng hấp phụ DB22 cực đại của Mg/Al LDH-zeolit đạt 27,45 mg/g ở nồng độ DB22 ban đầu là 150 mg/L, pH = 4 và thời gian tiếp xúc là 120 phút. Sự hấp phụ DB22 lên Mg/Al LDH-zeolit cũng phù hợp với mô hình động học bậc 1 và 2 với R2 cao (R2 > 0,95) và mô hình đẳng nhiệt Langmuir với R2 > 0,97. Cơ chế hấp phụ DB22 lên Mg/Al LDH-zeolit chủ yếu là hấp phụ trên bề mặt thông qua lực hút tĩnh điện và lấp đầy lỗ rỗng.

Sorption of the Direct Black 22 dye in alluvial soil

The semiarid region of Pernambuco has a large water deficit, leading the population to explore groundwater resources such as alluvial aquifers. The state of Pernambuco also stands out for having the second-largest textile manufacturing center in Brazil. However, the direct discharge of textile effluents from the region's industries has intensified the negative impacts on water conservation and alluvial soils. This work characterized the sorption of Direct Black 22 dye (DB22) in two layers of alluvial soil in the Capibaribe-PE basin. Batch experiments (kinetics and sorption isotherms) allowed the evaluation of the retention potential and mobility of this compound in this environment. Sorption kinetics were verified for stirring times of 0.25; 0.5; 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 24; 48 and 72 hours and the experimental data was adjusted to the first- and second-order kinetic models. The isotherm occurred with concentrations of 1; 5; 10; 15; 20; 32.5 and 40 mg.L-1 and experimental data was adjusted to the linear, Freundlich and Langmuir models. The sorption kinetics of DB22 was best described by the second-order model, while the Freundlich and Linear models properly fitted sorption isotherms for Layers 1 and 2. The organic matter contents and the cation-exchange capacity of the soil layers influenced the sorption of the dye. The superficial layer privileges dye retention phenomena, while in the subsurface layer dye mobility phenomena prevail.

Removal of Azo dyes with Xanthan

The interaction among Xanthan (XANT) and three azo dyes: Direct blue 1 (DB1), Direct red 81 (DR81), and Direct black 22 (DB22) was studied. The Xanthan-dye-Al product was formed after the addition of AlCl3 to a Xanthan-Dye adduct containing solution. It was proposed that polyhydroxyoxoaluminum clusters named CAL-13 and CAL-30 react with this adduct producing a Xanthanate aluminum network, XANT-Al, and as a consequence a decrease in dye concentration in an aqueous medium was observed. The removal efficiencies obtained were the following: DB1 (99 %), DB22 (99 %) and DR81 (94 %), demonstrating that this dye removal method is very efficient. The Zimm-Bragg model adequately described the experimental data and the order observed in the Ku (nucleation) and U (aggregation) parameters from this model was the following: DB1>DB22> DR81. Evidence suggests that physicochemical properties of dyes such as charge, molecular weight, aggregation ability and the capacity of XANT-Al to trap dye molecules are involved in the high removal values. Moreover, the dye binding mechanisms include: electrostatic, hydrogen bonding and hydrophobic interactions that determine the magnitude of the parameters Ku and U. These findings suggest that the XANT polymer is a good option to remove azo dyes from an aqueous medium.

Removal of Direct dyes with Alginic acid

<p class="BDAbstract"><span lang="EN-US">The interaction of Alginic acid with three direct dyes (Direct blue 1, Direct red 81, and Direct black 22) was studied. It was found that as a result of this interaction formation of adducts after addition of calcium ion, facilitates their removal from aqueous solution. Our results suggest a relationship among physico-chemical properties of each dye and its removal efficiency. The main mechanisms involved in dye removal are electrostatic interactions, hydrogen bonding and hydrophobic interactions.</span></p>