Natri lignosulfonat CAS: 8061-51-6

Nghiên cứu này giới thiệu một loại xúc tác composite sắt-carbon có nguồn gốc từ lignosulfonate (LFC), được tổng hợp thông qua quá trình nhiệt phân thủy nhiệt natri lignosulfonate (SLS) và ferric chloride hexahydrate (FeCl₃·6H₂O). Xúc tác này được sử dụng để kích hoạt peroxydisulfate (PDS, K₂S₂O₈) nhằm phân hủy tetracycline hydrochloride (TCH) – một chất ô nhiễm kháng sinh phổ rộng, khó phân hủy. Vật liệu LFC tối ưu hóa bao gồm nền carbon xốp được gắn các tinh thể Fe⁰, Fe₃O₄ và Fe₂O₃; vật liệu này đạt hiệu suất loại bỏ TCH gần như 100% trong vòng 30 phút ở pH trung tính, đồng thời thể hiện hiệu suất cao trong dải pH rộng (3–7), khả năng tái sử dụng tốt (duy trì hiệu suất loại bỏ >84% sau năm chu kỳ) và khả năng chống nhiễu mạnh mẽ trong các nền mẫu nước phức tạp. Các nghiên cứu về cơ chế cho thấy quá trình phân hủy chủ yếu diễn ra theo con đường phi gốc tự do do oxy đơn trạng thái (¹O₂) chi phối, với sự đóng góp nhỏ từ các gốc sulfate (SO₄⁻·) và gốc hydroxyl (·OH); trong đó, chu trình oxy hóa-khử sắt hiệp đồng (Fe²⁺/Fe³⁺) và các nhóm chức chứa oxy trên bề mặt chất mang carbon đã thúc đẩy quá trình tạo ra các loài oxy phản ứng (ROS) một cách có chọn lọc. Hệ thống này cũng thể hiện tính ứng dụng rộng rãi trong việc phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ khác như Rhodamine B, Methylene Blue, Sulfamethoxazole và Phenol, qua đó mang lại một giải pháp chi phí thấp và thân thiện với môi trường để xử lý nước thải chứa kháng sinh cũng như tận dụng giá trị từ chất thải sinh khối lignin.

Nghiên cứu này khảo sát hành vi hấp phụ của hệ sodium lignosulfonate (SLS) và hạt nano silica (SNP) trên đá sa thạch Buff Berea (BBS) nhằm đánh giá hiệu quả của SNP trong việc giảm thiểu sự hao hụt chất hoạt động bề mặt trong quá trình thu hồi dầu tăng cường bằng phương pháp hóa học (EOR). Các thí nghiệm hấp phụ gián đoạn được thực hiện ở nhiệt độ 30°C và 60°C, với nồng độ SLS dư được xác định bằng phương pháp quang phổ UV-Vis tại bước sóng 208 nm. Kết quả mô hình hóa đường đẳng nhiệt cho thấy quá trình hấp phụ tuân theo mô hình Langmuir ở 30°C (hấp phụ đơn lớp trên các vị trí đồng nhất) và mô hình Freundlich ở 60°C (hấp phụ không đồng nhất), trong khi dữ liệu động học cho thấy sự phù hợp nhất với mô hình giả bậc hai. Nồng độ SNP tối ưu tăng từ mức 1000–1500 mg/L ở 30°C lên 2000–2500 mg/L ở 60°C, cho thấy hiệu quả giảm thiểu hấp phụ phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhìn chung, SNP đã ức chế hiệu quả quá trình hấp phụ SLS; việc sử dụng liều lượng hạt nano cao hơn ở nhiệt độ lớn là cần thiết để duy trì hiệu suất, qua đó cung cấp những thông tin giá trị cho việc thiết kế các công thức chất hoạt động bề mặt hiệu quả hơn và có độ bền nhiệt tốt hơn trong các ứng dụng EOR.