Study on the kinetics and mechanism of the catalytic oxidation reaction of Mn2+ using clinoptilolite supported δ-MnO2 nano-catalyst

Highlights•The catalytic oxidation of Mn2+ using MnO2 coated clinoptilolite is considered.•The effect of pH and oxygen concentration is discussed.•A reaction mechanism is proposed.•The catalyst surface reaction is controlling.•The manganese initial adsorption could be discerned from the total removal.AbstractThis work comprehends a thorough study of the catalytic oxidation of dissolved manganese in the presence of MnO2 coated clinoptilolite as catalyst. The catalytic oxidation of manganese ions in water using catalysts like MnO2 is always in competition with the rapid adsorption of manganese ions on the oxide material (catalyst and the support). Therefore, a clear understanding of the catalytic oxidation reaction of dissolved manganese has remained a matter of debate. In this work, the initial adsorption reaction could be distinguished from the catalytic oxidation reaction. It has been shown that an optimum pH, ca. 8.5, exists for which the oxidation reaction proceeds at high rate and near complete removal of manganese from the liquid phase is feasible. The catalyst is ineffective at lower pH's, for which manganese adsorption on the zeolite agglomerate is dominant. A mechanism for the catalytic oxidation of manganese has been presented.Graphical abstractA schematic view of the catalytic reaction mechanism is proposed. The active sites involved in the catalytic reaction are covered with the reaction product, which is supposed to be catalytically active manganese oxide.Download : Download high-res image (58KB)Download : Download full-size image

مطالعات روی سینتیک و مکانیسم واکنش اکسیداسیون کاتالیتیک of + با استفاده از clinoptilolite تحت پشتیبانی δ δ پشتیبانی می‌کند.

نکات مهم: اکسیداسیون کاتالیتیک of + با استفاده از clinoptilolite پوشش MnO۲ پوشانده شده در نظر گرفته می‌شود. اثر PH و غلظت اکسیژن مورد بحث قرار می‌گیرد. مکانیسم واکنش پیشنهاد شده‌است. واکنش سطح کاتالیست کنترل می‌شود. جذب اولیه manganese را می توان از کل کار ractThis catalytic مشخص کرد. اکسیداسیون کاتالیتیک یون‌های منگنز در آب با استفاده از کاتالیست ها مانند MnO۲ همیشه در رقابت با جذب سریع یون‌های منگنز موجود در ماده اکسید (کاتالیزور و پشتیبان)است. بنابراین، درک روشنی از واکنش اکسیداسیون کاتالیتیک of حل‌شده، موضوع بحث باقی مانده‌است. در این کار، واکنش جذب اولیه می‌تواند از واکنش اکسیداسیون کاتالیتیک متمایز شود. نشان‌داده شده‌است که یک pH بهینه، Ca. ۸.۵، وجود دارد که در آن واکنش اکسیداسیون با نرخ بالا ادامه می‌یابد و نزدیک به حذف کامل منگنز از فاز مایع امکان پذیر است. کاتالیزگر در دماهای پایین‌تر بی‌اثر است، که در آن جذب منگنز در the zeolite غالب است. یک مکانیزم برای اکسیداسیون کاتالیتیک of presented.Grap hical view been been واکنش کاتالیتیک پیشنهاد شده‌است. جایگاه‌های فعال درگیر در واکنش کاتالیتیک با محصول واکنش پوشانده می‌شوند، که قرار است به طور کاتالیستی، بار oxide.Down فعال باشد: (۵۸ کیلوبایت)بارگیری: یک تصویر با اندازه کامل دانلود کنید.