Tổng hợp vật liệu quang xúc tác zno c từ bã thải của quá trình phytoremediation trên cây thủy trúc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Lê Thị Phương TỔNG HỢP VẬT LIỆU QUANG XÚC TÁC ZnO/C TỪ BÃ THẢI CỦA QUÁ TRÌNH PHYTOREMEDIATION TRÊN CÂY THỦY TRÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Lê Thị Phương TỔNG HỢP VẬT LIỆU QUANG XÚC TÁC ZnO/C TỪ BÃ THẢI CỦA QUÁ TRÌNH PHYTOREMEDIATION TRÊN CÂY THỦY TRÚC Chun ngành : Hóa Vơ Mã số : 8440113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN THỊ TRÚC LINH Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan kết nghiên cứu luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Lê Thị Phương LỜI CÁM ƠN Lời xin gửi tới cô Nguyễn Thị Trúc Linh lời biết ơn chân thành sâu sắc tận tình bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn q Thầy Cơ mơn Hóa Vơ q Thầy Cơ Khoa Hóa học giúp đỡ nhiệt tình tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình tơi tiến hành thực nghiệm Khoa Hóa học Cuối tơi xin cảm ơn động viên vật chất tinh thần người thân yêu gia đình, bạn bè để tơi hồn thành luận văn MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục hình ảnh Danh mục bảng biểu Danh mục chữ viết tắt, kí hiệu [\ MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN Tài nguyên đất thực trạng ô nhiễm môi trường đất Việt Nam Phương pháp phytoremediation 1.2.1 Giới thiệu phương pháp phytoremediation 1.2.2 Cơ chế xử lý phytoremediation 1.2.3 Những loài thực vật thường xuyên sử dụng công nghệ phytoremediation Ứng dụng thủy trúc vào xử lý đất ô nhiễm kim loại phương pháp phytoremediation 1.3.1 Cây thủy trúc 1.3.2 Tổng quan việc ứng dụng thủy trúc (Cyperus Alternifolius) vào xử lý ô nhiễm kim loại 1.3.3 Xử lý sinh khối thực vật sau trình phytoremediation 14 Tổng quan vật liệu quang xúc tác ZnO 14 1.4.1 Giới thiệu vật liệu quang xúc tác ZnO 14 1.4.2 Các phương pháp tăng cường hoạt tính quang xúc tác ZnO .18 1.4.3 Vật liệu ZnO/C 22 Lý chọn đề tài 25 Chương THỰC NGHIỆM 27 Thực nghiệm xử lý phytoremediation đất nhiễm ion kim loại thủy trúc .27 2.1.1 Hóa chất .27 2.1.2 Quy trình xử lý đất nhiễm ion kim loại kẽm thủy trúc .27 Các phương pháp phân tích đặc trưng vật liệu 28 Thực nghiệm điều chế khảo sát khả hấp phụ, quang xúc tác mẫu than sinh học từ sinh khối thủy trúc 29 2.3.1 Quy trình chế tạo vật liệu xúc tác 29 2.3.2 Khảo sát hoạt tính hấp phụ, quang xúc tác phân hủy chất màu MB vật liệu xúc tác 32 Quy trình điều chế khảo sát hoạt tính hấp phụ, quang xúc tác vật liệu ZnO/C than sinh học lấy từ sinh khối thủy trúc .35 Chương KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 37 Kết thử nghiệm hấp thu ion kẽm từ đất thủy trúc 37 Kết xác định đặc trưng mẫu than sinh học 44 Kết khảo sát hoạt tính hấp phụ, quang xúc tác mẫu than sinh học .49 3.3.1 Kết khảo sát hoạt tính hấp phụ, quang xúc tác mẫu than sinh học lấy từ thân, thủy trúc 49 3.3.2 Kết khảo sát hoạt tính hấp phụ, quang xúc tác mẫu than sinh học lấy từ rễ thủy trúc 57 Kết khảo sát hoạt tính hấp phụ, quang xúc tác mẫu ZnO/C có nguồn gốc từ than sinh học 61 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 Kết luận .65 Kiến nghị 65 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Các bước oxi hóa quang xúc tác khơng đồng .16 Hình 1.2 Mơ tả q trình xúc tác quang hóa ZnO phân hủy chất ô nhiễm hữu ánh sáng mặt trời 18 Hình 2.1 Cây thủy trúc thời điểm ban đầu 27 Hình 2.2 Cây thủy trúc thời bắt đầu tưới dung dịch muối Zn(NO3)2 28 Hình 2.3 Mẫu thân, trước xử lý 31 Hình 2.4 Mẫu than sinh học lấy từ thân sau nung, nghiền 31 Hình 2.5 Mẫu vật liệu lấy từ sinh khối rễ trước sau nung, nghiền 32 Hình 2.6 Đồ thị phương trình đường chuẩn MB 33 Hình 3.1 Hình ảnh thủy trúc trình thực nghiệm 37 Hình 3.2 Dữ liệu EDS mẫu than sinh học từ sinh khối thân .40 Hình 3.3 Dữ liệu EDS mẫu than sinh học từ sinh khối rễ .41 Hình 3.4 Giản đồ TGA (a, b) giản đồ DSC (c, d) mẫu than sinh học lấy từ thân, mẫu than sinh học lấy từ rễ thủy trúc 43 Hình 3.5 Phổ FTIR mẫu than sinh học thu hồi từ (a) thân, (b) rễ 45 Hình 3.6 Ảnh SEM mẫu than sinh học thu hồi từ thân, 47 Hình 3.7 Giản đồ XRD mẫu than sinh học thu hồi từ rễ không chứa kẽm (mẫu R-Char-2) 48 Hình 3.8 Giản đồ XRD mẫu than sinh học thu hồi từ rễ chứa kẽm (mẫu R-Char-12, 17 22) 49 Hình 3.9 Tỉ lệ phần trăm MB bị màu thí nghiệm tối (cột xanh) thí nghiệm ngồi sáng (cột đỏ) 50 Hình 3.10 Phổ UV-VIS dung dịch MB thí nghiệm buồng tối, hàm lượng bột than 0,5 g·L−1 52 Hình 3.11 Phổ UV-VIS dung dịch MB thí nghiệm với ánh sáng khả kiến, hàm lượng bột than 0,5 g·L−1 53 Hình 3.12 Tỉ lệ phần trăm MB bị màu thí nghiệm với ánh sáng khả kiến ứng với tỉ lệ bột than khác (với thể tích dung dịch MB) .54 Hình 3.13 Phổ UV VIS dung dịch MB thí nghiệm với ánh sáng khả kiến, hàm lượng bột than 0,685 g·L−1 55 Hình 3.14 Phổ UV – Vis mẫu LS – Char sau trình quang xúc tác tác dụng ánh sáng Mặt Trời (hàm lượng xúc tác 1,1g·L-1) 56 Hình 3.15 Phổ UV VIS dung dịch MB chiếu UVA+UVB liên tục 57 Hình 3.16 Phổ UV VIS dung dịch MB thí nghiệm với ánh sáng UVA+UVB, hàm lượng bột than 0,5 g·L-1 58 Hình 3.17 Phổ UV VIS dung dịch MB thí nghiệm tối, hàm lượng bột than 0,5 g·L−1 59 Hình 3.18 Phổ UV - VIS dung dịch MB thí nghiệm điều kiện chiếu tia 60 Hình 3.19 Giản đồ XRD mẫu ZnO/C 62 Hình 3.20 Phổ UV-VIS dung dịch MB thí nghiệm điều kiện chiếu tia UVA+UVB, hàm lượng ZnO/C 0,5 g·L−1 63 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Giới hạn kim loại nặng tầng đất mặt Bảng 2.1 Hóa chất thực nghiệm 27 Bảng 2.2 Quy ước tên gọi mẫu than sinh học lấy từ sinh khối thủy trúc .30 Bảng 2.3 Bảng liệu xây dựng đường chuẩn MB 33 Bảng 2.4 Quy ước tên gọi mẫu vật liệu ZnO/C 36 Bảng 3.1 Phần trăm khối lượng (%) nguyên tố có mặt mẫu than sinh học thu hồi từ sinh khối thân .39 Bảng 3.2 Phần trăm khối lượng (%) nguyên tố có mặt mẫu than sinh học thu hồi từ sinh khối rễ .40 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DSC: Phân tích nhiệt quét vi sai (Differential scanning calorimetry) TGA: Phân tích trọng lượng nhiệt (Thermal gravimetric analysis) EDS: Phổ tán sắc lượng tia X (Energy dispersive X-ray spectrocopy) SEM: Hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) XRD: Nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction) 2θ: Góc nhiễu xạ tia X λ: Bước sóng tia X MB: Methyl blue UV-Vis: Phổ tử ngoại-khả kiến (Ultra violet – Visible) UVA: Ultra violet A UVB: Ultra violet B 62 Hình 3.19 Giản đồ XRD mẫu ZnO/C Hình 3.19 biểu diễn phổ UV- VIS dung dịch MB khuấy trộn mẫu ZnO/C điều kiện chiếu sáng UVA+UVB (sau đạt bão hòa hấp phụ) Các thí nghiệm tiến hành với hàm lượng ZnO/C so với thể tích dung dịch MB 0,5 g·L−1 Hình 3.20 cho thấy tỉ lệ phân hủy chất màu MB có mặt chất xúc tác ZnO/C đạt 90% mẫu ZnO/C với tỉ lệ khối lượng ZnO hỗn hợp từ 20-40 % Theo báo cáo [90], hiệu phân hủy MB ZnO/than sinh học cao nhiều so với ZnO tinh khiết Mẫu ZnO/than sinh học điều chế với tỷ lệ mol biochar/ ZnO 1: 0,5 thể hoạt tính quang xúc tác tốt nhất, đạt hiệu suất phân hủy MB lên tới 98,71% vòng 100 phút hiệu suất phân hủy đạt 84,5%; 82,97% tương ứng với vật liệu tổng hợp có tỷ lệ mol biochar/ZnO 1:1 1:2; cao so với ZnO nguyên chất (72,05%) Diện tích bề mặt lớn than sinh học thuận lợi cho lắng đọng phân tán hạt ZnO Hơn độ xốp cao than sinh học có lợi cho việc hình thành vị trí hoạt động hấp phụ cải thiện dung tích hấp phụ chất màu 63 a) 40ZnO-LS-Char-12 c) 20ZnO-LS-Char-12 b) 30ZnO-LS-Char-12 d) 10ZnO-LS-Char-12 Hình 3.20 Phổ UV-VIS dung dịch MB thí nghiệm điều kiện chiếu tia UVA+UVB, hàm lượng ZnO/C 0,5 g·L−1 Cơ chế phân hủy MB [90] sau : vật liệu xúc tác có mặt ZnO xạ UV, điện tử vùng hóa trị (VB) ZnO bị kích thích đến vùng dẫn chúng (CB), hình thành lỗ trống quang sinh Các electron tạo bị giữ lại oxy hòa tan nước để tạo anion gốc superoxide (.O2-) Trong đó, lỗ trống phản ứng với gốc hydroxy hấp phụ bề mặt chất xúc 64 tác quang để tạo gốc hydroxyl (OH.) Các anion gốc superoxide (OH , O2-) gây suy giảm MB theo phản ứng sau: ZnO + hν → h+VB + e-CB O2 + e-CB → •O2H2O ⇔ H+ + OH- + h+VB → H+ + OH• •O2- + H+ → HO2• 2HO2• → H2O2 + O2 H2O2 + e- → OH•+ OHMB + OH•→ sản phẩm phân hủy Gốc OH• tạo thành, tác nhân oxy hóa mạnh (thế oxi hóa khử tiêu chuẩn +2,8 V) oxi hóa hầu hết thuốc nhuộm MB Như vậy, việc kết hợp ZnO carbon sinh học phân tán đồng chúng không nâng cao khả hấp phụ dung dịch chất màu mà giúp tăng hoạt tính quang xúc tác vật liệu để loại bỏ hồn tồn chất nhiễm hữu Vật liệu hứa hẹn chất hấp phụ chi phí thấp giúp loại bỏ chất nhiễm hữu nước 65 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong phạm vi luận văn, chúng tơi hồn thành hai giai đoạn thực nghiệm, bao gồm: Thứ nhất, thử nghiệm phytoremediation sử dụng thủy trúc xử lý đất ô nhiễm chứa ion Zn2+ Thứ hai, tổng hợp xác định đặc trưng vật liệu quang xúc tác ZnO/C từ sinh khối lá, thân rễ thủy trúc sau trình phytoremediation Một số kết sau: - Cây thủy trúc sinh trưởng phát triển tốt trồng đất tưới dung dịch Zn(NO3)2 có nồng độ lên đến 1200 mg∙L−1 điều kiện thí nghiệm thiết lập - Kẽm tích trữ rễ dạng kết tinh ZnO - Các mẫu than sinh học tổng hợp từ thân thủy trúc sau q trình phytoremediation có hoạt tính hấp phụ cao với chất màu MB - Các mẫu than sinh học chứa ZnO nhờ q trình phytoremediation có hoạt tính quang xúc tác điều kiện ánh sáng khả kiến điều kiện chiếu tia UVA+UVB - Vật liệu ZnO/C tổng hợp từ than sinh học từ sinh khối thân thủy trúc sau trình phytoremediation có hoạt tính quang xúc tác cao, vật liệu có tiềm việc loại bỏ chất màu hữu nước thải Như vậy, nghiên cứu giải toán xử lý đất nhiễm kim loại kẽm có nồng độ cao định hướng tiềm sử dụng sinh khối sau trình phytoremediation cho lĩnh vực hấp phụ quang xúc tác Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu khả hút ion kim loại khác thủy trúc - Nghiên cứu ứng dụng chất xúc tác than sinh học vào đối tượng phản ứng khác 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng cục Môi trường Việt Nam, "Báo cáo môi trường quốc gia năm 2010," 2010 [2] "QCVN 03:2008/BTNMT," Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 [3] Naushad M, ALOthman ZA, Awual MR et al, "Adsorption of rose Bengal dye from aqueous solution by amberlite Ira-938 resin: kinetics, isotherms, and thermodynamic studies," Desalin Water Treat, vol 57, p 13527–13533, 2016 [4] G J, "Biomonitoring atmospheric heavy metals with lichens:," CRC Crit Rev Plant Sci, vol 20, p 309–371, 2001 [5] S Muthusaravanan, N Sivarajasekar, J S Vivek, T Paramasivan, Mu Naushad, J Prakashmaran, V Gayathri & Omar K Al-Duaij , "Phytoremediation of heavy metals: mechanisms, methods and enhancements," Environmental Chemistry Letters, vol 16, p 1339–1359, 2018 [6] Harvey PJ, Campanella BF, Castro PM, Harms H, Lichtfouse E, Schäfner AR, Smrcek S, Werck-Reichhart D, "Phytoremediation of polyaromatic hydrocarbons, anilines and phenols," Environ Sci Pollut Res, vol 9, p 29–47, 2002 [7] Alqadami AA, Naushad M, Alothman ZA, Ghfar AA, Abdalla MA, "Novel metal–organic framework (MOF) based composite material for the sequestration of U (VI) and Th(IV) metal ions from aqueous environment," ACS Appl Mater Interfaces, vol 9, p 36026–36037, 2017 [8] Rashid A, Mahmood T, Mehmood F et al, "Phytoaccumulation, competitive adsorption and evaluation of chelators-metal interaction in lettuce plant," Environ Eng Manag J, vol 13, p 2583–2592, 2014 [9] Mokhtar H, Morad N, Fizri FFA, "Phytoaccumulation of copper from aqueous solutions using Eichhornia crassipes and Centella asiatica," Int J Environ Sci Dev, vol 2, p 205–210, 2011 67 [10] Un Nisa W, Rashid A, "Potential of vetiver (Vetiveria Zizanioides L.) grass in removing selected pahs from diesel contaminated soil," Pak J Bot, vol 47, p 291–296, 2015 [11] Subhasini V, Swamy AVVS, "Phytoremediation of cadmium and chromium contaminated soils by Cyperus Rotundus L," Am Int J Res Sci Technol Eng Math, vol 6, p 97–101, 2014 [12] Mendez MO, Maier RM , "Phytostabilization of mine tailings in arid and semiarid environments—an emerging remediation technology," Environ Health Perspect, vol 116, p 278–283, 2008 [13] Regvar M, Vogel-Mikuš K, Kugonič N et al, "Vegetational and mycorrhizal successions at a metal polluted site: Indications for the direction of phytostabilisation?," Environ Pollut, no 144, p 976–984, 2006 [14] S.Muthusaravanan N.Sivarajasekar, J.S.Vivek, T.Paramasivan, Mu Naushad, J Prakashmaran, V Gayathri, Omar K Al-Duaij, "Phytoremediation of heavy metals: mechanisms, methods and enhancements," Environmental Chemistry Letters, no 16, p 1339–1359, 2018 [15] Paz-Alberto AM, Sigua GC, "Phytoremediation: a green technology to remove environmental pollutants," Am J Clim Change, vol 2, p 71–86, 2013 [16] Rajakaruna N, Tompkins KM, Pavicevic PG, "Phytoremediation: an afordable green technology for the clean-up of metalcontaminated sites in Sri Lanka," Cey J Sci (Bio Sci), vol 35, p 25–39, 2006 [17] Ahlfeld DP, Heidari M, "Applications of optimal hydraulic control to groundwater systems," J Water Resour Plan Manag , vol 120, pp 350-365, 1994 [18] Negri MC, Gatlif EG, Quinn JJ, Hinchman RR, "Root development and rooting at depths," Phytoremediation, vol 1, pp 233-262, 2004 [19] Hajabbasi MA, Soleimani M, "Bioaccumulation of nickel and lead by bermuda grass (Cynodon dactylon) and tall fescue (Festuca arundinacea) from two contaminated soils," Casp J Environ Sci, vol 7, p 59–70, 2009 68 [20] Cui B, Zhang X, Han G, Li K, "Antioxidant Defense response and growth reaction of Amorpha fruticosa seedlings in petroleum-contaminated soil," Water Air Soil Pollut, vol 227, p 121, 2016 [21] Farrag, A.R.H., Abdallah, H.M.I., Khattab, A.R., Elshamy, A.I., El Gendy, A.E.G., Mohamed, T.A., Farag, M.A., Efferth, T., Hegazy, M.F., "Antiulcer activity of Cyperus alternifolius in relation to its UPLC-MS metabolite fngerprint: a mechanistic study," Phytomedicine, vol 62, p 152970, 2019 [22] Yang, R., Li, Z., Huang, B., Luo, N., Huang, M., Wen, J., Zhang, Q., Zhai, X., Zeng, G., "Effects of Fe (III)-fulvic acid on Cu removal via adsorption versus coprecipitation," Chemosphere, vol 197, p 291–298, 2018 [23] A Y Goren, A Yucel, S C Sofuoglu, and A Sofuoglu, "Phytoremediation of olive mill wastewater with Vetiveria zizanioides (L.) Nash and Cyperus alternifolius L.,," Environ Technol Innov., vol 24, p 102071, 2021 [24] M Chi-Tuan, T Tran, and L Quang-Tuong, "Use of Cyperus alternifolius and Eichhornia crassipes for removing heavy metal from shrimp farm effluent in wetlands," IOP Conf Ser Earth Environ Sci., vol 794, p 12042, 2021 [25] E Lema, R Machunda, and K N Njau, "Influence of Macrophyte Types towards Agrochemical Phytoremediation in a Tropical Environment," International Journal Of Engineering Research and General Science, vol 2, no 5, pp 441-445, 2014 [26] P K Rai, "Heavy metals in water, sediments and wetland plants in an aquatic ecosystem of tropical industrial region, India," nviron Monit Assess., vol 158, no 1, p 433–457, 2009 [27] T Sricoth, W Meeinkuirt, P Saengwilai, J Pichtel, and P Taeprayoon, "Aquatic plants for phytostabilization of cadmium and zinc in hydroponic experiments," Environ Sci Pollut Res., vol 25, no 15, p 14964–14976, 2018 [28] A K Yadav, R Abbassi, N Kumar, S Satya, T R Sreekrishnan, and B K Mishra, "The removal of heavy metals in wetland microcosms: Effects of bed 69 depth, plant species, and metal mobility," Chem Eng J., vol 211–212, p 501– 507, 2012 [29] J Yang, Z Ma, Z Ye, X Guo, and R Qiu, "Heavy metal (Pb, Zn) uptake and chemical changes in rhizosphere soils of four wetland plants with different radial oxygen loss," J Environ Sci., vol 22, no 5, p 696–702, 2010 [30] U Song and H Park, "Importance of biomass management acts and policies after phytoremediation," J Ecol and Environ., vol 41, no 3, p 93–98, 2017 [31] X Gong et al., "Pyrolysis and reutilization of plant residues after phytoremediation of heavy metals contaminated sediments: For heavy metals stabilization and dye adsorption," Bioresour Technol., vol 253, p 64–71, 2018 [32] A Özkan, Z Günkaya, and M Banar, "Pyrolysis of plants after phytoremediation of contaminated soil with lead, cadmium and zinc," Bull Environ Contam Toxicol., vol 96, no 3, p 415–419, 2016 [33] Chin Boon Onga, Law Yong Ngb, Abdul Wahab Mohammad, "A review of ZnO nanoparticles as solar photocatalysts: Synthesis,mechanisms and applications," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 81 , no 1, p 536–551, 2018 [34] Kezhen Qi, Bei Cheng , Jiaguo Yu, Wingkei Ho, "Review on the improvement of the photocatalytic and antibacterial activities of ZnO," Journal of Alloys and Compounds, vol 727, pp 792-820, 2017 [35] Wang A, Teng Y, Hu X, Wu L, Huang Y, Luo Y, et al, "Diphenylarsinic acid contaminated soil remediation by titanium dioxide (P25) photocatalysis: degradation pathway, optimization of operating parameters and effects of soil properties," Sci Total Environ, vol 541, pp 348-355, 2016 [36] Wang D, Wang Y, Li X, Luo Q, An J, Yue J., "Sunlight photocatalytic activity of polypyrrole–TiO2 nanocomposites prepared by “in situ” method," Catal Commun, vol , no 6, pp 1162-1166, 2008 70 [37] Qiu R, Zhang D, Mo Y, Song L, Brewer E, Huang X, et al, "Photocatalytic activity of polymer-modified ZnO under visible light irradiation," J Hazard Mater, vol 156, no 1–3, pp 80-85, 2008 [38] Fenoll J, Ruiz E, Hellín P, Flores P, Navarro S, "Heterogeneous photocatalytic oxidation of cyprodinil and fludioxonil in leaching water under solar irradiation," Chemosphere, vol 85, p 1262–1268, 2011 [39] Choi K, Kang T, Oh S-G, "Preparation of disk shaped ZnO particles using surfactant and their PL properties," Mater Lett, vol 75, pp 240-243, 2012 [40] Gharoy Ahangar E, Abbaspour-Fard MH, Shahtahmassebi N, Khojastehpour M, Maddahi P, "Preparation and characterization of PVA/ZnO nanocomposite," J Food Process Preserv, vol 39, p 1442–1451, 2015 [41] Al-Fori M, Dobretsov S, Myint MTZ, Dutta J, "Antifouling properties of zinc oxide nanorod coatings," Biofouling, vol 30, p 871–882, 2014 [42] Herrmann J-M, "Heterogeneous photocatalysis: fundamentals and applications to the removal of various types of aqueous pollutants," Catal Today, vol 53, p 115–129, 1999 [43] Maryam Shekofteh-Gohari, Aziz Habibi-Yangjeh, Masoud Abitorabi & Afsar, "Magnetically separable nanocomposites based on ZnO and their applications in photocatalytic processes: A review," Critical Reviews in Environmental Science and Technology, vol 48, pp 806-857, 2018 [44] D Schelonka, J Tolasz, V Stengl, "Doping of zinc oxide with selected first row transition metals for photocatalytic applications," Photochem Photobiol, vol 91, pp 1071-1077, 2015 [45] Y Lu, Y Lin, T Xie, S Shi, H Fan, D Wang, "Enhancement of visiblelightdriven photoresponse of Mn/ZnO system: photogenerated charge transfer properties and photocatalytic activity," Nanoscale, vol 4, p 6393–6400, 2012 71 [46] Y Yang, Y Li, L Zhu, H He, L Hu, J Huang, F Hu, B He, Z Ye, "Shape control of colloidal Mn doped ZnO nanocrystals and their visible light photocatalytic properties," Nanoscale, vol 5, pp 10461-10471, 2013 [47] W Zheng, Q Miao, Y Tang, W Wei, J Xu, X Liu, Q Qian, L Xiao, B Huang, Q Chen, "La(III)-doped ZnO/C nanofibers with coreeshell structure by electrospinningecalcination technology," Mater Lett, vol 98, pp 94-97, 2013 [48] N Kannadasan, N Shanmugam, S Cholan, K Sathishkumar, G Viruthagiri, R Poonguzhali, "The effect of Ce4+ incorporation on structural, morphological and photocatalytic characters of ZnO nanoparticles," Mater Charact, vol 97, pp 37-46, 2014 [49] J.-C Sin, S.-M Lam, K.-T Lee, A.R Mohamed, "Preparation of cerium-doped ZnO hierarchical micro/nanospheres with enhanced photocatalytic performance for phenol degradation under visible light," J Mol Catal A Chem, vol 409, pp 1-10, 2015 [50] A Khataee, R Darvishi Cheshmeh Soltani, Y Hanifehpour, M Safarpour,H Gholipour Ranjbar, S.W Joo, "Synthesis and characterization of dysprosiumdoped ZnO nanoparticles for photocatalysis of a textile dye under visible light irradiation," Ind Eng Chem Res, vol 53, pp 1924-1932, 2014 [51] J.-C Sin, S.-M Lam, I Satoshi, K.-T Lee, A.R Mohamed, "Sunlight photocatalytic activity enhancement and mechanism of novel europium-doped ZnO hierarchical micro/nanospheres for degradation of phenol," Appl Catal B Environ, vol 149, pp 258-268, 2014 [52] A Tabib, W Bouslama, B Sieber, A Addad, H Elhouichet, M Ferid, R Boukherroub, "Structural and optical properties of Na doped ZnO nanocrystals: application to solar photocatalysis," Appl Surf Sci, vol 396, pp 1528-1538, 2017 [53] D Li, J.-F Huang, L.-Y Cao, H.-B OuYang, J.-Y Li, C.-Y Yao, "Microwave hydrothermal synthesis of K+ doped ZnO nanoparticles with enhanced 72 photocatalytic properties under visible-light," Mater Lett, vol 118, pp 17-20, 2014 [54] S.R Kadam, V.R Mate, R.P Panmand, L.K Nikam, M.V Kulkarni, R.S Sonawane, B.B Kale, "A green process for efficient lignin (biomass) degradation and hydrogen production via water splitting using nanostructured C, N, S-doped ZnO under solar light," RSC Adv, vol 4, pp 60626-60635, 2014 [55] J.J Macías-Sanchez, L Hinojosa-Reyes, A Caballero-Quintero, W de la Cruz, E Ruiz-Ruiz, A Hernandez-Ramírez, J.L Guzmán-Mar, "Synthesis of nitrogendoped ZnO by solegel method: characterization and its application on visible photocatalytic degradation of 2,4-D and picloram herbicides," Photochem Photobiol Sci, vol 14, pp 536-542, 2015 [56] A.M Ferrari-Lima, R.P de Souza, S.S Mendes, R.G Marques, M.L Gimenes, N.R.C Fernandes-Machado, "Photodegradation of benzene, toluene and xylenes under visible light applying N-doped mixed TiO2 and ZnO catalysts," Catal Today, vol 241, pp 40-46, 2015 [57] S Sun, X Chang, X Li, Z Li, "Synthesis of N-doped ZnO nanoparticles with improved photocatalytical activity," Ceram Int, vol 39, pp 5197-5203, 2013 [58] S Liu, C Li, J Yu, Q Xiang, "Improved visible-light photocatalytic activity of porous carbon self-doped ZnO nanosheet-assembled flowers," CrystEngComm, vol 13, pp 2533-2541, 2011 [59] Mingxin Chen, Chongzhuo Bao, Dongwen Hu, Xin Jin, Qiang Huang,, "Facile and low-cost fabrication of ZnO/biochar nanocomposites from jute fibers for efficient and stable photodegradation of methylene blue dye," Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol 139, pp 319-332, 2019 [60] P Lisowskia, J.C Colmenaresa, O Mašek, D Łomot, O Chernyayeva, D Lisovytskiy, "Novel biomass-derived hybrid TiO2/carbon material using tarderived secondary char to improve TiO2 bonding to carbon matrix," J Anal Appl Pyrol, vol 131, p 35–41, 2018 73 [61] M.N Chong, B Jin, C.W.K Chow, C Saint, "Recent developments in photocatalytic water treatment technology: a review," Water Res, vol 44, p 2997–3027, 2010 [62] M.M Mian, G Liu, "Recent progress in biochar-supported photocatalysts: synthesis, role of biochar, and applications," RSC Adv, vol 8, p 14237–14248, 2018 [63] Văn Hữu Tập, Nguyễn Thị Tuyết, Nguyễn Thị Bích Hạnh, "Khả hấp phụ chất hữu than hoạt tính biến tính ion kim loại," TNU Journal of Science and Technology, vol 14, no 225, pp 88-95, 2020 [64] Nguyễn Ngọc Khoa Trường, Nguyễn Văn Nghĩa, Lý Thị Kim Cúc, Nguyễn Tư, "Hoạt tính quang xúc tác vật liệu ZnO pha tạp Carbon hoạt tính," Tạp chí Khoa học, Đại học Quy Nhơn, vol 12, pp 63-69, 2018 [65] M Ghaedi , A Ansari , M.H Habibi , A.R Asghari, "Removal of malachite green from aqueous solution by zinc oxide nanoparticle loaded on activated carbon: Kinetics and isotherm study," Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol 1, no 20, pp 17-28, 2014 [66] M Zbair, Z Anfar, H Ait Ahsaine , N El Alem , M Ezahri, "Acridine orange adsorption by zinc oxide/almond shell activated carbon composite: Operational factors, mechanism and performance optimization using central composite design and surface modeling," Journal of Environmental Management, vol 206, pp 383-397, 2018 [67] N.F Jaafar, A.M.M Najman, A Marfur, N.W.C Jusoh, "Strategies for the formation of oxygen vacancies in zinc oxide nanoparticles used for photocatalytic degradation of phenol under visible light irradiation," Journal of Photochemistry & Photobiology A: Chemistry, vol 388, pp 112-202, 2020 [68] Peng Li, Fei Liu, Yang Liu, Ruiting Xue, Ximei Fan, "Preparation and photocatalytic activity of visible light-responsive zinc oxide/activated carbon 74 fiber composites," Journal of Dispersion Science and Technology, pp 15321543, 2020 [69] Ammar Houas, Hinda Lachheb, Mohamed Ksibi, Elimame Elaloui, Chantal Guillard, Jean-Marie Herrmann, "Photocatalytic degradation pathway of methylene blue in water," Applied Catalysis B: Environmental, vol 31, p 145– 157, 2001 [70] L.-H Cui, Y Ouyang, Y Chen, X.-Z Zhu, and W.-L Zhu, "Removal of total nitrogen by Cyperus alternifolius from wastewaters in simulated vertical-flow constructed wetlands," Ecol Eng., vol 35, no 8, p 1271–1274, Aug 2009 [71] Z Feng, X Li, C Lu, Z Shen, F Xu, and Y Chen, "Characterization of Pseudomonas mendocina LR capable of removing nitrogen from various nitrogen-contaminated water samples when cultivated with Cyperus alternifolius L.," J Biosci Bioeng., vol 114, no 2, p 182–187, Aug 2012 [72] S Thongtha, P Teamkao, N Boonapatcharoen, S Tripetchkul, S Techkarnjararuk, and P Thiravetyan, "Phosphorus removal from domestic wastewater by Nelumbo nucifera Gaertn and Cyperus alternifolius L.," J Environ Manage., vol 137, pp 54-60, May 2014 [73] A Ebrahimi et al., "Efficiency of Constructed Wetland Vegetated with Cyperus alternifolius Applied for Municipal Wastewater Treatment," J Environ Public Health, vol 2013, p 815962, Aug 2013 [74] C Leto, T Tuttolomondo, S La Bella, R Leone, and M Licata, "Effects of plant species in a horizontal subsurface flow constructed wetland – phytoremediation of treated urban wastewater with Cyperus alternifolius L and Typha latifolia L in the West of Sicily (Italy)," Ecol Eng., vol 61, p 282–291, Dec 2013 [75] H Haidari, S E Hashemi, B Ramavandi, and F Nasrzadeh, "Electrokinetic coupled with phytoremediation in a hydroponic system to treat the landfill leachate," Int J Environ Anal Chem., vol 0, no 0, p 1–15, Jun - 2021 75 [76] Y Wu et al., "Impacting Microbial Communities and Absorbing Pollutants by Canna Indica and Cyperus Alternifolius in a Full-Scale Constructed Wetland System," Int J Environ Res Public Health, vol 16, no 5, Jan 2019 [77] E Mateos-Naranjo, E M Castellanos, and A Perez-Martin, "Zinc tolerance and accumulation in the halophytic species Juncus acutus," Environ Exp Bot., vol 100, p 114–121, 2014 [78] S.L.Soni, P.B.Kaufman, and W.C.Bigelow, "Electron microprobe analysis of silica cells in leaf epidermal cells of Cyperus Alternifolius," Plant Soil, vol 36, no 1, pp 121-128, 1972 [79] D Loof, M Hiller, H Oschkinat, and K Koschek, "Quantitative and qualitative analysis of surface modified cellulose utilizing TGA-MS," Materials (Basel), vol 9, no 6, p 1–14, 2016 [80] R Ball,A C Mcintosh &J Brindley, "Feedback processes in cellulose thermal decomposition: implications for fire-retarding strategies and treatments: Combustion Theory and Modelling," Combustion Theory and Modelling, vol 8, no 2, pp 281-291, 2007 [81] J I Morán, V A Alvarez, V P Cyras, and A Vázquez, "Extraction of cellulose and preparation of nanocellulose from sisal fibers," Cellulose, vol 15, no 1, p 149–159, 2008 [82] Y Sun, Q Yue, B Gao, L Huang, X Xu, and Q Li, "Comparative study on characterization and adsorption properties of activated carbons with H3PO4 and H4P2O7 activation employing Cyperus alternifolius as precursor," Chem Eng J., vol 181–182, p 790–797, Feb 2012 [83] W.-X Wu et al., "Chemical characterization of rice straw-derived biochar for soil amendment," Biomass Bioenergy, vol 47, p 268–276, Dec 2012 [84] M A Rahman, S M R Amin, and A M S Alam, "Removal of Methylene Blue from Waste Water Using Activated Carbon Prepared from Rice Husk," Dhaka Univ J Sci., vol 60, no 2, Jul 2012 76 [85] Trần Đình Trinh, Nguyễn Thị Hồi Phương, "Nghiên cứu tổng hợp vật liệu biochar từ tính ứng dụng để xử lý xanh methylen nước," VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, vol 36, no 1, pp 9-19, 2020 [86] Weina Mu, Decai Bao, Chun Chang and Fei Lian, "Adsorption of Methyl Blue by Maize Waste Based Biochar: Adsorption Kinetics and Isotherms," Journal of Physics: Conference Series, vol 1622, p 012081, 2020 [87] Opeyemi A Oyewo,Ngudo G Nevondo, Damian C Onwudiwe, Maurice S Onyango, "Photocatalytic degradation of methyl blue in water using sawdustderived cellulose nanocrystals-metal oxide nanocomposite," Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials , vol 31, p 2542–2552, 2021 [88] M.J Ahmeda, P.U Okoyeb, E.H Hummadic, B.H Hameedd,, "Highperformance porous biochar from the pyrolysis of natural and renewable seaweed (Gelidiella acerosa) and its application for the adsorption of methylene blue," Bioresource Technology, vol 278, pp 159-164, 2019 [89] Suresh S Suryawanshi, Prajakta P Kamble, Ranjit Gurav, Yung-Hun Yang, Jyoti P Jadhav, "Statistical comparison of various agricultural and non-agricultural waste biomass-derived biochar for methylene blue dye sorption," Biomass Conversion and Biorefner, 2021 [90] Ya He , Yafei Wang , Jin Hu , Kaijun Wang , Youwen Zhai , Yuze Chen, Yunbiao Duan, Yutian Wang, Weijun Zhang, "Photocatalytic property correlated with microstructural evolution of the biochar/ZnO composites," journal of materials research and technology, vol 11, pp 1308 -1321, 2021