PVP機能化ZnOへのメチルオレンジおよびコングレッドの吸着と光触媒分解の動的研究

本研究は、メチルオレンジおよびコングレッドの吸着と光触媒除去のために新たに調製されたポリビニルピロリドン（PVP）との亜鉛酸化物（ZnO）複合体の適用に焦点を当てています。ZnO-PVP複合体の比表面積および細孔径は、未修飾のZnOのものよりも相対的に高いです。この発見は、金属酸化物-PVPの複合体におけるPVPの役割を示しています。FT-IR分析は、亜鉛酸化物とポリビニルピロリドンのさまざまな官能基の化学相互作用を示し、これは水中のアゾ染料を除去する上で重要な役割を果たします。ZnO-PVP複合体による水溶液からのメチルオレンジおよびコングレッドの吸着に関する詳細な動的研究が行われました。擬似二次順動的モデルが両方の染料に最も適用可能であることがわかりました。吸着動力学を支配するメカニズムは、ボイドモデルおよび粒子内拡散モデルを用いて調査されました。結果は、ZnO-PVP複合体による染料の吸着が主に膜拡散（外部拡散）によって制御され、染料の内部輸送は外部輸送に比べて劣ることを確認しました。メチルオレンジの得られた吸着能力は、追加の官能基と染料のサイズの存在により、コングレッドよりも高いです。紫外線による染料の光触媒分解は、H2O2の添加により顕著に増加することがわかりました。