Natural iron oxide as a heterogeneous photo-fenton-like catalyst for the degradation of 1-naphthol under artificial and solar light

Abstract EN

A heterogeneous photo-Fenton-like degradation process of 1-naphthol (1-NP) promoted by natural iron oxide (NIO) in the presence of H2O2 was studied under artificial (365 nm) and solar irradiation.

This is an important reaction for the environment since both H2O2 and iron oxides are common constituents of natural waters.

Furthermore, iron oxides function as catalysts in chemical oxidation processes used with H2O2 for treatment of contaminated waters.

The NIO used in this study was characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence and Brunauer-Emmett-Teller (BET) methods.

The results show that the NIO is a composite material that contains predominantly crystalline hematite particales (Fe2O3).

The Fe2O3 in NIO was able to initiate the Fenton-like and photo-Fenton-like reactions.

The effects of initial pH, catalyst dosage, H2O2 concentration and the wavelength of the light source (UV and solar) on the photodegradation of 1-NP were investigated.

The optimal content of the NIO was 1 g L-1 and the optimal H2O2 concentration was 10 mM.

The degradation could occur efficiently over a wide pH range of 3-8.3.

Furthermore, an important effect of light was observed.

The photo-oxidation of 1-NP in NIO-H2O2 system under solar light was significantly accelerated in comparison with artificial irradiation at 365 nm.

Abstract FRE

Le procédé photo-like -Fenton utilisé pour la dégradation du 1-NP par un oxyde de fer naturel (NIO) en présence de H2O2 a été étudié sous irradiation artificielle (365 nm) et solaire.

Les oxydes de fer agissent comme catalyseurs dans des procédés d'oxydation chimiques utilisés avec le H2O2 pour le traitement des eaux contaminées.

NIO utilisé dans cette étude a été caractérisé par diffraction des rayons X (XRD), la fluorescence des rayons X et le Brunauer- Emmett -Teller (BET).

Les résultats montrent que NIO est composé en majeure partie d'hématite (80%).

Le Fe2O3 initie les réactions de like-Fenton et photo-like-Fenton.

Les effets du pH initial, la masse du catalyseur, la concentration de H2O2 et de la longueur d'irradiation (UV et solaire) sur la photodégradation du 1-NP ont été étudiés.

La teneur optimale de NIO est de 1 g L-1 et la concentration de H2O2 optimale est de 10 mM.

La dégradation peut se produire de manière efficace sur une large gamme de pH de [3- 8,3].

En outre, un effet important de la lumière a été observée.

La photo-oxydation du 1-NP dans le système NIO-H2O2 en présence de la lumière solaire a été considérablement accélérée par rapport à l'irradiation artificielle à 365 nm.