Simultaneous adsorption-catalysis process for methylene blue removal using MOF-Fe/GNPs composites

Anh Lan Thi Nguyen, Ngoc Dinh Vu, Hang Thi Tran, Thiet Dinh Mac, Duy Quoc Nguuyen, Duong Duc La, Phuong Hoai Thi Nguyen

Abstract


In this study, graphene nanoplatelets (GNPs) were combined with iron-organic framework materials using the ultrasonic method in a water/ethanol solvent. The resulting composite material had a clear crystalline morphology with a size range of 200 to 400 nm. The MOF-Fe particle grew in a particular order on GNPs, forming a uniform structure. The XRD diagram confirmed the presence of GNPs and MOF-Fe, with peaks at 21.103o and 26.728o assigned to GNPs, and peaks at 5.423o and 11.015o typical for MOF-Fe. The BET model estimated the surface area of MOF-Fe/GNPs at 441 m2/g. The composite showed high efficiency in treating chromogenic organic compounds through simultaneous adsorption and photocatalysis. Specifically, the material achieved over 80% methylene blue removal via adsorption mechanism after 2 hours, and 100% removal with simultaneous adsorption-photocatalysis treatment mechanism.

Keywords


MOF-Fe; GNPs; photocatalysis; dye wastewater treatment

Full Text:

PDF

References


N.H. Thuần, N.V. Giang, L.T.V. Anh, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 62(6) (2020) 52-57.

N.T. Dũng, Đ.T. Thêm, Đ.T. Oanh, N.T. Phượng, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 22(4) (2017) 98-107.

L.T.X. Thùy, L.T. Sương, L.H. Thắng, L.T.B. Thảo, K. Oshita, Tạo chí Khoa học và Công nghệ, 22(11) (2017) 54-59.

H.N. Khánh, P.T. Hiếu, N.T.C. Tiên, V.T.T. Thùy, V.T. Hằng, N.N. Huy, Tạp chí Môi trường, 3(9) (2021) 83-87.

V.N. An, V.T.H. Hoa, L.V. Hiếu, Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, 9(3) (2020) 41-51.

L.D.P. Nhung, T.T.B. Phượng, L.V. Tân, T. Thành, Tạp chí Tài nguyên và Môi trường, 1(4) (2021) 18-19.

B.X. Hiếu, T.N. Tuấn, L.H. Khoa, N.T.H. Phương, N.T.H. Phượng, Đ.T. Dũng, T.X. Tùng, T.V. Chinh, L.Đ. Dương, Tạp chí Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam, 8(2) (2019) 57-61.

T.N. Tuấn, N.T. Thịnh, T.V. Chinh, L.Đ. Dương, N.T.H. Phượng, N.T.H. Phương, Tạp chí Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam, 8(1) (2019) 110-114.

S. Norouzbahari, Z.M. Lighvan, A. Ghadimi, B. Sadatnia, Fuel, 339 (2023) 127463.

G. Lee, Md.A. Hossain, M. Yoon, S.H. Jhung, J Ind. and Eng. Chem., 119 (2023) 181-192. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2022.12.005

E.V. Butyrskaya, Mat. To Com., 33 (2022) 104327. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.104327

H.L. Hung, T. Iizuka, X. Deng, Q. Lyu, C.H. Hsu, N. Oe, L.C. Lin, N. Hosono, D.Y. Kang, Sep. and Pur. Tech., 310 (2023) 123115. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123115

J. Parikh, B. Mohan, K. Bhatt, N. Patel, S. Patel, A. Vyas, K. Modi, Mic. J., 184 (2023) 108156. https://doi.org/10.1016/j.microc.2022.108156

W. Niu, K. Kang, Y. Ou, Y. Ding, B. Du, X. Guo, Y. Tan, W. Hu, C. Gao, Y. He, Y. Guo, Sen. & Act.: B. Chemical, 381 (2023) 133347. https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133347

N.T.H. Phuong, L.T. Bac, N.D. Ha and L.D. Duong, ACS Omega, 6 (2021) 33419-33427. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c03951

L.T. Bac, N.Q. Chau, N.T. Phuong, N.D. Ha, L.M. Tri, N.T.H. Phuong, L.D. Duong, ACS Omega, 7 (2022) 46674-46681. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05614

N.T.H. Phương, L.T.P. Thảo, N.B. Cường, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 9 (2020) 193-198.

N.Đ. Hà, N.Q. Châu, L.T. Bắc, N.T.H. Phương, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 12 (2022) 230-236. https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2022.230-236.

L.T. Bac, N.T.H. Phuong, L.D. Duong, N.T. Phuong, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, 76 (2021) 61-67. https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.76.2021.61-67.

N.T.H. Phuong, N.D. Ha, Viet J. Sci. Tech., 56 (3B) (2018) 219-227.

L.D. Duong, N.A. Tuan, N.T. Tung, N.D. Ha, N.T.H. Phuong, N.T. Tham, N.D. Anh, D.T. Dung, Eldon R. Rene, Soon Woong Chang, Hien Tran Thi, Dinh Duc Nguyen, Sustainability, 11 (2019) 7228. https://doi.org/10.3390/su11247228.

N.T.H. Phương, N.B. Quan, N.T. Phuong, N.B. Cuong, T.V. Chinh, J. Mil. Sci. Tech., 75A (2021) 17-28. https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.75A.2021.17-28.




DOI: https://doi.org/10.51316/jca.2023.043

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




*******

Index: Google Scholar; Crossref

---------

Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption

Address: Room 302  |  C4-5  |  Hanoi University of Science and Technology. 1 Dai Co Viet, Hanoi.

Tel.: ‎‎‎+84. 967.117.098 (Dr. Phượng)  |  Email: editor@jca.edu.vn  |  FB: JCA.VNACA