Кинетическая модель фотокаталитического окисления красителя (Orange II) супероксид радикалами

Abstract

Проведено исследование кинетики фотокаталитического разложения красителя (Orange II) в присутствии диоксида титана (IV). Представлена кинетическая модель, учитывающая активные формы частиц, участвующих в процессе фотокаталитического окисления. Путем добавления различных реагентов-поглотителей было установлено, что супероксид радикалы (O2•-) играют наиболее значимую роль в фотодеградации красителя. В качестве поглотителей гидроксид радикалов (•OH), дырок (h+), синглетного кислорода (1O2), супероксид радикалов (O2•-) и электронов (e-) использовались терт-бутанол (t-BuOH), оксалат аммония (ОА), азид натрия (NaN3), 4-Hydroxy-TEMPO (TEMPOL) и диметилсульфоксид (ДМСО) с конечной концентрацией 10 мМ в 40 мл раствора Orange II. Предложенная кинетическая модель включает следуюшие этапы: фотогенерация частиц, образование супероксид радикалов и их взаимодействие с органическим красителем, продуктами и неактивными поверхностями. Проведенные исследования по определению кинетических параметров реакции, в частности, порядка по Orange II, показали, что реакция имеет псевдо-первый порядок, что хорошо согласуется с предложенной кинетической моделью. Полученная линейная зависимость ln(C0/C) от времени показывает, что реакцию фоторазложения Orange II можно отнести к реакции псевдо-первого порядка, константа скорости которой равна (35,1±1,3).10-3 мин-1.