Tổng hợp và hoạt tính quang xúc tác của composite ZnO/biochar cho sự phân hủy doxycycline dưới bức xạ ánh sáng khả kiến

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, vật liệu ZnO/biochar (ZBC) đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp thủy phân đơn giản hỗn hợp gồm muối Zn(NO₃)₂ và sinh khối có nguồn gốc từ thân cây sậy. Vật liệu sau khi tổng hợp được đặc trưng tính chất bởi các phương pháp XRD, SEM, TEM, BET, FT-IR và UV-Vis-DRS. Sự phân hủy quang xúc tác của doxycycline (DC) được nghiên cứu từ các yếu tố ảnh hưởng của pH và nồng độ. Đặc trưng tính chất cho thấy rằng ZnO được phân tán tốt trên bề mặt biochar. Sự hiện diện của biochar đã giúp cải thiện diện tích bề mặt riêng, thu hẹp năng lượng vùng cấm và tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng ở dải bước sóng rộng hơn của ZnO. Composite ZBC ở tỷ lệ khối lượng ZnO/biochar = 1/0,25 cho hiệu suất phân hủy quang cao nhất, cao hơn khoảng 3,5 lần so với ZnO tinh khiết trong sự phân hủy DC. Nghiên cứu động học cho thấy sự phân hủy DC tuân theo mô hình động học biểu kiến bậc một với hằng số tốc độ k_app = 2,03×10^-2 phút^-1 ở nồng độ DC 9,0 mg/L. Nghiên cứu cho thấy vật liệu ZBC có nhiều tiềm năng trong việc xử lý nước thải nhiễm kháng sinh.