Mathematical modeling and optimization by the application of full factorial design and response surface methodology approach for decolourization of dyes by a newly isolated Photobacterium ganghwense

Altayb, Hisham N.; Kouidhi, Bochra; Baothman, Othman A.; Abdulhakim, Jawaher A; Ayed, Lamia; Hager, Mohammed; Chaieb, Kamel

doi:10.1016/j.jwpe.2021.102429

Cited by 15 publications

(5 citation statements)

References 46 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Потрапляння високозабарвлених стічних вод виробництв барвників, текстильної, целюлозно-паперової, фармацевтичної, харчової, переробної та інших галузей промисловості у природні водойми суттєво зменшує проникну здатність світлового випромінювання. Це зумовлює значне зниження потенціалу рослин, які входять до складу водних екосистем, до фотосинтезу і, відповідно, зменшення вмісту розчиненого кисню у воді [1]. Акумуляція синтетичних барвників, канцерогенна і мутагенна дія яких є загальновідомою, у водних середовищах призводить до їх неминучого залучення у трофічні ланцюги.…”

Section: кінетика окиснювальної деградації метилового оранжевого з ви...unclassified

“…Збільшення тривалості очищення до 900 с призводило до зникнення піку за 3222 см -1 . Це підтверджує розривання азозв'язку [1,23]. Крім того, на ІЧ-спектрі реакційного середовища, обробленого впродовж 900 с, з'являвся пік за 3257 см -1 , що відповідав валентним коливанням N-H первинних ароматичних амінів [1].…”

Section: кінетика окиснювальної деградації метилового оранжевого з ви...unclassified

“…Це підтверджує розривання азозв'язку [1,23]. Крім того, на ІЧ-спектрі реакційного середовища, обробленого впродовж 900 с, з'являвся пік за 3257 см -1 , що відповідав валентним коливанням N-H первинних ароматичних амінів [1]. Наявність піку за 2956 см -1 вказувало на валентні асиметричні коливання C-H в алканах, а піку за 1635 см -1на валентні коливання C=O в амідах і C=C в алкенах.…”

Section: кінетика окиснювальної деградації метилового оранжевого з ви...unclassified

See 2 more Smart Citations

Кінетика Окиснювальної Деградації Метилового Оранжевого З Використанням Процесу “Сонопероксат”

Сухацький¹,

Shepida²,

Sozanskyi³

et al. 2022

Вісник ЧДТУ

View full text Add to dashboard Cite

Недоліками фотокаталітичних та Фентон-подібних передових процесів окиснення барвників є високі енерговитрати та довготривалість, що зумовлено утворенням тільки одного основного реакційного виду – гідроксильних радикалів. Для збільшення швидкості деградації азобарвників, зокрема метилового оранжевого (MO), вперше було запропоновано використовувати передовий процес окиснення “Сонопероксат” (ультразвук/H2O2/KIO4), під час реалізації якого формується комплекс реакційних видів, який включає як радикали (йодильні, перйодильні, гідроксильні), так і високоактивну сполуку молекулярного типу (синглетний кисень – 1O2). Встановлено раціональні умови окиснювальної деградації MO: початкова концентрація MO у його водному розчині – 76,5·10-6 моль/дм3; мольне співвідношення MO:H2O2:KIO4=1:50:10; pH реакційного середовища – 3,00; температура середовища – 293 К; питома потужність ультразвукового кавітаційного оброблення – 68,0 Вт/дм3. Визначено константу швидкості окиснювальної деградації MO, яка за раціональних умов дорівнювала 2,883·10-3 с-1. Синергетичний ефект, зумовлений комбінацією дії ультразвукової кавітації та процесу H2O2/KIO4, охарактеризовано значенням синергетичного коефіцієнта, який дорівнював 1,62. На основі результатів UV/Vis- та ІЧ-спектроскопії підтверджено руйнування азозв’язку у молекулах MO та деградацію барвника. За результатами ідентифікації функціональних груп інтермедіатів методом ІЧ-спектроскопії запропоновано можливий шлях окиснювальної деградації МО з використанням процесу “Сонопероксат”, який послідовно включає розривання азозв’язку, демети-лювання первинних амінів, деамінування амінопохідних бензену, розкриття бензенового кільця з утворенням лінійних сполук та мінералізацію останніх.

show abstract

Section: кінетика окиснювальної деградації метилового оранжевого з ви...unclassified

See 1 more Smart Citation

Кінетика Окиснювальної Деградації Метилового Оранжевого З Використанням Процесу “Сонопероксат”

Сухацький¹,

Shepida²,

Sozanskyi³

et al. 2022

Вісник ЧДТУ

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…A number of treatment methods have been reported for removing azo dyes, for instance, biological [ 6 ], nanofiltration [ 7 ], photocatalytic [ 8 , 9 ], catalytic ozonation [ 10 ], adsorption [ 11 , 12 , 13 ], coagulation–flocculation [ 14 ], and Fenton [ 15 ] methods. Among these methods, the coagulation–flocculation method is well-established due to its low capital cost, ease of operation, and effective performance that is adaptable for high-concentration wastewater treatment [ 16 , 17 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Degradation of Diazo Congo Red Dye by Using Synthesized Poly-Ferric-Silicate-Sulphate through Co-Polymerization Process

et al. 2023

View full text Add to dashboard Cite

The ability of poly-ferric-silicate-sulphate (PFSS) synthesized via a co-polymerization process has been applied for the removal of diazo Congo red dye. A novel degradation pathway of diazo Congo red dye by using PFSS is proposed based on LC–MS analysis. Diazo Congo red dye was successfully removed using synthesized PFSS at lower coagulant dosages and a wider pH range, i.e., 9 mg/L from pH 5 to 7, 11 mg/L at pH 9, and 50 mg/L at pH 11. The azo bond cleavage was verified by the UV–Vis spectra of diazo Congo red-loaded PFSS and FTIR spectra which showed disappearance of the peak at 1584 cm−1 for –N=N– stretching vibrations. The synchronized results of UV–Vis spectra, FTIR, and the LC–MS analysis in this study confirmed the significance of the Si and Fe bond in PFSS towards the degradation of diazo Congo red dye. The successfully synthesized PFSS coagulant was characterized by FTIR, SEM, TEM, and HRTEM analysis. From this analysis, it was proven that PFSS is a polycrystalline material which is favorable for the coagulation–flocculation process. Based on all these findings, it was established that synthesized PFSS can be employed as a highly efficient polymeric coagulant for the removal of dye from wastewater.

show abstract

“…The ANN has the advantage of not requiring the central composite design before experimentation and being a continuously improving prediction approach as more data becomes available. Still, the RSM has a modest advantage in model accuracy [18]. A three-factor and three-level Box Behnken design was used to investigate the novel core-shell micro-structured nanocomposites with inner seawater for syngas/air fire prevention.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental and Computational Analysis for Optimization of Seawater Biodegradability Using Photo Catalysis

Nayeemuddin,

PALANIANDYA,

Shaik

et al. 2023

IIUMEJ

View full text Add to dashboard Cite

Seawater pollution is a significant global environmental problem. Various technologies and methods have been used to remove the contaminants found in saltwater. This experimental study investigates the degradation of contaminants present in seawater using solar photocatalysis, where a combination of TiO2 and ZnO was used. The effects of catalyst dosage, pH, and reaction duration were assessed using percentage removal efficiencies of total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), and biodegradability (BOD/COD). Biodegradability is essential for removing pollutants from saltwater and plays a vital role. The higher the biodegradability, the more efficient the treatment procedure will be. The most effective percentage reduction rates from the experimental data obtained were TOC=59.80%, COD=75.20%, BOD=23.94%, and biodegradability=0.055. For modeling, optimizing, and assessing the effects of parameters, the Design Expert based on Box Behnken design (RSM-BBD) and a predictive model based on the MATLAB adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) tools were used. The coefficient of determination R2 was found to be 0.977 for the RSM-BBD model and 0.99 for the ANFIS model. According to the RSM-BBD design, the maximum percentage pollutant elimination efficiencies were found to be TOC=55.4, COD=73.4, BOD=23.70%, and BOD/COD=0.054, but for the ANFIS model, they were TOC=59.4, COD=75.4, BOD=24.1%, and BOD/COD=0.055. It was discovered that the ANFIS model outperformed RSM-BBD in process optimization. ABSTRAK: : Pencemaran air laut adalah masalah alam sekitar global yang ketara. Pelbagai teknologi dan kaedah telah digunakan bagi menyingkirkan pencemaran yang dijumpai dalam air laut. Kajian eksperimen ini menilai degradasi pencemaran yang hadir dalam air laut menggunakan fotopemangkin, di mana kombinasi TiO2 dan ZnO digunakan. Kesan dos pemangkin, pH, dan tempoh reaksi dipantau menggunakan peratus kecekapan penyingkiran jumlah karbon organik (TOC), keperluan kimia oksigen (COD), keperluan biologi oksigen (BOD), dan kebolehdegradasian (BOD/COD). Kebolehdegradasian adalah sangat penting bagi menyingkirkan bahan cemar dari air laut dan berperanan penting. Semakin tinggi kebolehdegradasian, semakin cekap prosedur rawatan. Peratus kadar pengurangan yang paling berkesan daripada data eksperimen adalah didapati pada TOC=59.80%, COD=75.20%, BOD=23.94%, dan biodegradasi=0.055. Bagi mengkaji kesan parameter terhadap model, kadar optimum, dan memantau keberkesanan parameter, kaedah Pakar Reka Bentuk pada rekaan Kotak Behnken (RSM-BBD) dan model ramalan berdasarkan sistem pengaruh menggunakan sistem MATLAB iaitu Inferens Neural-Fuzi Boleh Suai (ANFIS) digunakan. Pekali penentu R2 terhasil pada 0.977 bagi model RSM-BBD dan 0.99 pada model ANFIS. Berdasarkan reka bentuk RSM-BBD, peratus maksimum keberkesanan penyingkiran bahan cemar dijumpai pada TOC=55.4, COD=73.4, BOD=23.70%, dan BOD/COD=0.054, tetapi bagi model ANFIS, TOC=59.4, COD=75.4, BOD=24.1%, dan BOD/COD=0.055. Model ANFIS adalah lebih berkesan daripada model RSM-BBD dalam proses pengoptimuman.

show abstract

Mathematical modeling and optimization by the application of full factorial design and response surface methodology approach for decolourization of dyes by a newly isolated Photobacterium ganghwense

Cited by 15 publications

References 46 publications

Кінетика Окиснювальної Деградації Метилового Оранжевого З Використанням Процесу “Сонопероксат”

Кінетика Окиснювальної Деградації Метилового Оранжевого З Використанням Процесу “Сонопероксат”

Degradation of Diazo Congo Red Dye by Using Synthesized Poly-Ferric-Silicate-Sulphate through Co-Polymerization Process

Experimental and Computational Analysis for Optimization of Seawater Biodegradability Using Photo Catalysis

Contact Info

Product

Resources

About