Sorption of cationic dyes onto barks and leaves of European trees

Sorption of Methylene Blue (MB) and Malachite Green (MG) dyes onto barks and leaves of four trees was examined with a batch method. The obtained sorption isotherms are well described by the Langmuir equation. The examined barks proved to have quite different sorption capacities. The highest values were recorded for the walnut tree bark (512 and 307 mg/g towards the MB and MG dyes, respectively) and the lowest capacities were observed for the birch tree bark (68 and 22 mg/g towards the MB and MG dyes, respectively). The studied leaves proved to have rather similar sorption capacities, i.e., from 210 to 286 mg/g for the MB dye and from 152 to 189 mg/g for the MG dye. The specific surface values calculated from the MB monolayer capacity are substantially higher than those obtained by the BET method, probably because of swelling of the test materials in an aqueous medium

Оцінка швидкості фотокаталітичної деградації за допомогою смартфону

A simple approach to test photocatalyst activity has been described. Photocatalytic degradation of a model dye was measured using a smartphone. The color changes were registered directly in the micro-photoreactor. The model dye Rhodamine B was degraded under UV irradiation (365 nm). The effect of H2O2 concentration and titanium dioxide photocatalyst dosage has been studied. Among three color systems, RGB, CIE L*a*b* and HSV, the first one proved to be the most suitable for the dye determination. The reference measurements were carried out with a UV-Vis spectrophotometer. Two smartphones and two tablets with different camera resolutions have been examined. The best calibration curve was obtained using a Samsung Galaxy A6 smartphone with a 16MP camera. The t-test has shown with 95 % confidence that there are no significant differences between the dye concentrations measured with the smartphone and spectrophotometer. The values of the relative standard deviation of the smartphone measurements were less than 0.5 %. Therefore, the proposed method for fast estimation of photocatalyst activity can be used in the control of advanced oxidation reactions.Представлено простий метод перевірки активності фотокаталізатора. Фотокаталітичну деградацію модельного барвника вимірювали за допомогою смартфона. Зміни кольору реєстрували безпосередньо в мікрофотореакторі. Модельний барвник Родамін В розкладався під дією ультрафіолетового опромінення (365 нм). Досліджено вплив концентрації H2O2 та маси фотокаталізатора діоксиду титану на фотокаталітичну деградацію родаміну Б. Серед трьох колірних систем, RGB, CIE L*a*b* та HSV, перша виявилася найбільш придатною для визначення барвника. Контрольні вимірювання проводили за допомогою UV-Vis спектрофотометра. Випробувано два смартфони та два планшети з різною роздільною здатністю камери. Найкраща калібрувальна крива була отримана за допомогою смартфона Samsung Galaxy A6 з 16-мегапіксельною камерою. Встановлено, що між концентраціями виміряними смартфоном та спектрофотометром, немає суттєвих відмінностей. Значення відносного середньоквадратичного відхилення вимірювань на смартфоні становить менше 0,5%. Отже, запропонований метод швидкої оцінки активності фотокаталізатора може бути використаний для контролю реакцій фотоокислення

Flocculation efficiency of cationic potato starch in the presence of coagulants

W pracy przedstawiono wyniki badania flokulacyjnych właściwości kationizowanej skrobi ziemniaczanej w obecności koagulantów żelazowego i glinowego. Wydajność sedymentacji modelowych zawiesin kaolinu określano metodą nefelomeryczną. Stwierdzono, że modyfikowana skrobia użyta w kompozycji z koagulantem znacznie wydajniej przyspiesza klarowanie zawiesiny mineralnej, niż flokulant czy koagulant stosowane pojedynczo. Przedawkowanie koagulanta (zarówno żelazowego jak glinowego) prowadzi do obniżenia wydajności flokulacyjnej kationizowanej skrobi.The work contains experimental data on flocculation abilities of cationized potato starch applied together with ferric and aluminum coagulants. The sedimentation efficiency for model kaolin suspensions has been determined with nephelometric method. It has been stated that modified starch used together with coagulant accelerates much more effectively the clarification of mineral suspension comparing to the flocculant or the coagulant used separately. Meantime, overdosage of the coagulant (both ferric and aluminum one) leads to decrease of flocculation efficiency of cationized starch

Видалення та моніторинг молекулярних комплексів хроматів Li, Na, K, Zn, Cd, Hg за допомогою легованих вуглецевих нанотрубок: розрахункові дослідження у формалізмі ТФГ

Розраховано електронні структури та адсорбційні характеристики молекулярних аніонів CrO42-, молекулярних комплексів MI 2CrO4 (MI Li, Na, K) та MIICrO4 (MII Zn, Cd, Hg) на поверхні нелегованого та легованого бором чи азотом фрагмента (5,5) вуглецевої нанотрубки (ВНТ) в наближенні теорії функціоналу електронної густини (ТФГ). Розраховано і проаналізовано між’ядерні відстані в адсорбованих станах, енергії зв'язку та значення електронних зарядів, що переносяться з адсорбентів на вуглецеві нанотрубки. З’ясовано, що матеріали на основі як нелеговані, так і леговані бором або азотом вуглецевих нанотрубок можуть утворювати стійкі конфігурації з молекулярними комплексами MIICrO4 (MII = Zn, Cd,Hg). Леговані бором вуглецеві нанотрубки зв’язуються з комплексами MI2CrO4 (MI = Na, K). Одержані результати вказують на те, що леговані вуглецеві нанотрубки є перспективними матеріалами для видалення відповідних молекулярних сполук хроматів. Ані нелеговані, ні B/N- леговані ВНТ не будуть ефективно адсорбувати молекулярні комплекси Li2CrO4. Розраховані зміни електронних зарядів досліджених сполук хроматів вказують на те, що матеріали на основі нелегованих вуглецевих нанотрубок є перспективними для розробки газових сенсорів комплексів MIICrO4 (MII = Zn, Cd, Hg), однак вони не є перспективними для резистивних сенсорів сполук MI2CrO4 (MI = Li, Na, K).Electronic structures and adsorption characteristics of CrO42-molecular anions, MI2CrO4 (MI = Li, Na, K) and MIICrO4 (MII = Zn, Cd, Hg) molecular complexes on the surface of undoped, B- and N-doped (5,5) carbon nanotube (CNT) fragment, were studied using density functional theory within molecular cluster approach. Stable adsorption geometries, binding energies and values of electronic charges transferred from the adsorbents to the CNTs were calculated and analyzed. It is found that both undoped and B- or N-doped CNTs form stable adsorption configurations with MIICrO4 (MII = Zn, Cd, Hg) molecular complexes. The Bdoped CNTs bind MI2CrO4 (MI = Na, K) complexes. The results indicate that the doped CNTs can find a potential application in removal of the respective chromate molecular compounds. Neither undoped nor B/Ndoped CNTs would effectively bind Li2CrO4 molecule. The calculated changes in the electronic charges of the bound chromate(IV) indicate that undoped CNT-based materials can potentially serve as gas sensors for MIICrO4 (MII = Zn, Cd, Hg) complexes. However, they are less perspective for resistivity sensing of MI2CrO4 (MI = Li, Na, K) compounds

Adsorption of Cationic and Anionic Dyes onto Commercial Kaolin

Commercial kaolin from a Polish deposit has been examined as a low-cost adsorbent for effluent remediation using five cationic and five anionic industrial dyes. Methylene Blue dye was also used as a reference. The anionic dyes studied showed no affinity towards the kaolin surface, whereas the experimental isotherms for the adsorption of the cationic dyes could all be well described by the Langmuir equation. The values of the adsorption capacity of kaolin towards the cationic dyes ranged from 4 mg/g to 29 mg/g, being probably dependent on the geometry of the dye molecules. The resulting degrees of decolourization attained values of 85–90% for initial dye concentrations in the range 6–20 mg/dm 3 and for kaolin loadings of 0.5–3 g/dm 3 . Adsorption of the cationic dyes onto kaolin increased at higher solution pH values

Мікрореактор періодичної дії для моніторингу фотокаталітичних реакцій

Photocatalytic oxidation of organic contaminants is a hot topic in environmental research. However, an effective purification process needs an effective photoreactor. Typical light sources such as mercury and halogen lamps are replaced with more energy efficient Light Emitting Diodes. In the current work, a miniature photoreactor with low catalyst consumption was presented. The work of the micro-photoreactor is investigated using anatase and P25 industrial titania as model catalysts. The key element of the microreactor is replaceable UV-LED.  The used 365 nm emission wavelength is optimal for the model pollutant Rhodamine B dye. The micro-photoreactor is able to mineralize the Rhodamine B dye almost completely.Фотокаталітичне окислення органічних забруднень є актуальною темою екологічних досліджень. Однак для ефективного процесу очищення потрібен ефективний фотореактор. При цьому типові джерела світла, такі як ртутна та галогенні лампи, повинні бути замінені на енергоефективні світлодіоди. У цій роботі представлено мініатюрний фотореактор, який для досліджень потребує малу кількість фотокаталізатора. Робота мікрофотореактора досліджувалася з використанням анатазу та титан (IV) оксиду (P25), як модельних фотокаталізаторів, та родаміну B, як модельного забруднювача. Ключовим елементом мікрореактора є змінний УФ-світлодіод. Довжина хвилі його випромінювання становить 365 нм і є оптимальною для модельного забруднювача барвника родаміну Б. Представлений мікрореактор здатний майже повністю мінералізувати забруднюючий барвник і його можна використовувати для різних фотокаталітичних досліджень