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Abstrakt

Untersuchung der Rolle der Bor-Dotierung bei der Steigerung der katalytischen Aktivität von Aematit für die oxidative Fenton-Behandlung von Gerbereiabwasser: Parameteroptimierung durch die Response Surface Methodology

Aliyu A Ahmed, Diya'uddeen B Hasan und Abdulhamid Hamza

Mit Bor dotierte Hämatitkatalysatoren 10 % B – 90 % α-Fe2O3 (10BH) und 5 % B – 95 % α-Fe2O3 (5BH) wurden synthetisiert und mithilfe von XRD-, BET- und SEM-Techniken charakterisiert. Die Central Composite Design (CCD)-Matrix und die Response Surface Methodology (RSM) wurden auf Entwurfsexperimente angewendet, um die Wechselwirkungen von vier Betriebsvariablen [Peroxiddosierung (600 – 1200 mg/l), Katalysatordosierung (10 – 50 mg/l), pH-Wert (3 – 8) und Reaktionszeit (10 – 300 Min.)] auf die prozentuale COD-Reduktion von Gerbereiabwasser mit einem anfänglichen COD-Wert von 1200 mg/l zu bewerten. RSM zeigte, dass der BH-Katalysator eine bessere prozentuale COD-Reduktion von 83 % bei optimalen Parameterwerten von 600 mg/l, 35 mg/l, 8 und 90 Minuten für Peroxiddosierung, Katalysatordosierung, pH-Wert und Zeit aufwies. Mit dem 5BH-Katalysator wurde bei optimalen Parameterwerten von 600 mg/l, 35 mg/l, 8 und 90 Minuten für Peroxiddosierung, Katalysatordosierung, pH-Wert und Zeit eine CSB-Reduktion von 71 % erreicht. Diese Studie zeigte deutlich, dass die Bor-Dotierung die katalytische Aktivität von Hämatit als Katalysator im Fenton-Oxidationssystem erhöhte.