Abstract In the present study, acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin wastewater was treated by series LaCuxFe1-xO3 (x = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) perovskite-like catalyst activated with peroxymonosulfate (PMS). The catalyst was synthesized by solgel method and further characterized by various techniques including i.e., XRD, FTIR, BET, FE-SEM with EDAX, TEM and XPS. Phytotoxicity study was performed to assess the toxicity of ABS resin wastewater on common agriculture crops viz., Vigna radiatus L. (Mung) and Hordeum vulgare L.(Barley). The effect of various parameters e.g., catalyst dosage (250−1050 mg/L), PMS dosage (1−5 mM), pH (2−10) and temperature (30−90 °C) were evaluated and optimize the parameters through central composite design (CCD) in response surface methodology (RSM). The maximum removal of acrylonitrile and TOC were observed 94.06 % and 66.70 %, respectively at optimum operating conditions obtained from RSM tools. The kinetic studies for the degradation of acrylonitrile and TOC was performed by two step pseudo first order kinetic model at various temperatures (30−90 °C). Catalyst reusability and chemical stability study were analyzed and degradation of acrylonitrile i.e., 94.06 %, 91.38 %, 88.42 % and 86.92 %; and TOC i.e., 66.70 %, 64.35 %, 61.59 % and 59.21 % were observed in first, second, third and fourth consecutive cycles. The proposed reaction pathways and PMS activation mechanism were investigated based on intermediate detected from GC–MS analysis and scavenger experimental study. Operating cost of treatment of ABS resin wastewater was estimated to be 75.60$/m3 wastewater.

中文翻译：

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LaCuxFe1-xO3 (x = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8)系列钙钛矿类催化剂用于处理剧毒ABS树脂废水的增强催化活性：植物毒性研究、参数优化和反应途径

摘要 在本研究中，丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 树脂废水采用系列 LaCuxFe1-xO3 (x = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) 类钙钛矿催化剂，过硫酸盐 (PMS) 活化。该催化剂通过溶胶凝胶法合成，并通过各种技术进一步表征，包括 XRD、FTIR、BET、FE-SEM 与 EDAX、TEM 和 XPS。进行植物毒性研究以评估 ABS 树脂废水对常见农作物的毒性，即 Vigna radiatus L. (Mung) 和 Hordeum vulgare L. (Barley)。评估了各种参数的影响，例如催化剂剂量 (250-1050 mg/L)、PMS 剂量 (1-5 mM)、pH (2-10) 和温度 (30-90 °C)，并通过中心优化参数。响应面法 (RSM) 中的复合设计 (CCD)。观察到丙烯腈和 TOC 的最大去除率为 94。在从 RSM 工具获得的最佳操作条件下，分别为 06 % 和 66.70 %。丙烯腈和 TOC 降解的动力学研究通过两步伪一级动力学模型在不同温度 (30-90 °C) 下进行。对催化剂重复使用性和化学稳定性进行了分析，丙烯腈的降解率分别为94.06%、91.38%、88.42%和86.92%；和 TOC，即在第一、第二、第三和第四个连续循环中观察到 66.70%、64.35%、61.59% 和 59.21%。基于从 GC-MS 分析和清除剂实验研究中检测到的中间体，研究了所提出的反应途径和 PMS 活化机制。处理 ABS 树脂废水的运营成本估计为 75.60 美元/立方米废水。丙烯腈和 TOC 降解的动力学研究通过两步伪一级动力学模型在不同温度 (30-90 °C) 下进行。对催化剂重复使用性和化学稳定性进行了分析，丙烯腈的降解率分别为94.06%、91.38%、88.42%和86.92%；和 TOC，即在第一、第二、第三和第四个连续循环中观察到 66.70%、64.35%、61.59% 和 59.21%。基于从 GC-MS 分析和清除剂实验研究中检测到的中间体，研究了所提出的反应途径和 PMS 活化机制。处理 ABS 树脂废水的运营成本估计为 75.60 美元/立方米废水。丙烯腈和 TOC 降解的动力学研究通过两步伪一级动力学模型在不同温度 (30-90 °C) 下进行。对催化剂重复使用性和化学稳定性进行了分析，丙烯腈的降解率分别为94.06%、91.38%、88.42%和86.92%；和 TOC，即在第一、第二、第三和第四个连续循环中观察到 66.70%、64.35%、61.59% 和 59.21%。基于从 GC-MS 分析和清除剂实验研究中检测到的中间体，研究了所提出的反应途径和 PMS 活化机制。处理 ABS 树脂废水的运营成本估计为 75.60 美元/立方米废水。对催化剂重复使用性和化学稳定性进行了分析，丙烯腈的降解率分别为94.06%、91.38%、88.42%和86.92%；和 TOC，即在第一、第二、第三和第四个连续循环中观察到 66.70%、64.35%、61.59% 和 59.21%。基于从 GC-MS 分析和清除剂实验研究中检测到的中间体，研究了所提出的反应途径和 PMS 活化机制。处理 ABS 树脂废水的运营成本估计为 75.60 美元/立方米废水。对催化剂重复使用性和化学稳定性进行了分析，丙烯腈的降解率分别为94.06%、91.38%、88.42%和86.92%；和 TOC，即在第一、第二、第三和第四个连续循环中观察到 66.70%、64.35%、61.59% 和 59.21%。基于从 GC-MS 分析和清除剂实验研究中检测到的中间体，研究了所提出的反应途径和 PMS 活化机制。处理 ABS 树脂废水的运营成本估计为 75.60 美元/立方米废水。基于从 GC-MS 分析和清除剂实验研究中检测到的中间体，研究了所提出的反应途径和 PMS 活化机制。处理 ABS 树脂废水的运营成本估计为 75.60 美元/立方米废水。基于从 GC-MS 分析和清除剂实验研究中检测到的中间体，研究了所提出的反应途径和 PMS 活化机制。处理 ABS 树脂废水的运营成本估计为 75.60 美元/立方米废水。