使用非水性sol-gel路径进行染料降解的经济高效的高效材料
Yogendra Yadawa1, Divanshu Jha2, Nitesh Joshi2
1Department of Chemical Engineering & Biochemical Engineering, Rajiv Gandhi Institute of Petroleum Technology, Jais, 229304, India. pms19002@rgipt.ac.in.
Environmental science and pollution research international
|November 29, 2023
概括
纯氧化 (ZnO) 纳米颗粒在可见光下表现出Rhodamine 6G染料的优越光催化降解. 与 (Mg) 或硫 (S) 配合ZnO的兴奋剂降低了降解效率,与对增强光催化剂的预期相反.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 光催化作用的光催化
背景情况:
- 氧化 (ZnO) 纳米颗粒被广泛研究用于光催化应用.
- 兴奋剂是一种常见的策略,用于增强半导体纳米粒子的特性.
- 了解兴奋剂对ZnO光催化活性的影响对于开发高效的催化剂至关重要.
研究的目的:
- 使用非水性sol-gel方法合成纯ZnO,Mg-doped ZnO和S-doped ZnO纳米颗粒.
- 用各种分析技术来描述合成的纳米粒子.
- 在可见光下使用合成的纳米颗粒来评估罗达胺6G染料的光催化降解.
主要方法:
- 不含水的ZnO,Mg-ZnO和S-ZnO纳米颗粒的溶凝合成.
- 使用X射线衍射 (XRD),场发射扫描电子显微镜 (FESEM),能量散射X射线光谱 (EDX),富里埃变换红外光谱 (FTIR),UV-Vis散射反射光谱 (UV-Vis-DRS),X射线光电子光谱 (XPS),光发光 (PL) 和Brunauer-Emmett-Teller (BET) 表面积分析.
- 在可见发光二极管 (Vis-LED) 照射下使用Rhodamine 6G染料进行光催化降解实验.
主要成果:
- 与纯ZnO相比,Mg-ZnO和S-ZnO显示出c轴压缩和更小的结晶体大小.
- Mg-ZnO和S-ZnO的光带间隙比纯 ZnO (3.05 eV) 低 (2.93 eV和 2.32 eV).
- 纯ZnO纳米颗粒证明了罗达胺6G的最高光催化降解速率常数 (0.00344分钟-1),优于Mg-ZnO (0.00104分钟-1) 和S-ZnO (0.00108分钟-1).
结论:
- 纯ZnO纳米颗粒在可见光下对罗达胺6G降解具有优越的光催化活性,与Mg和S兴奋剂ZnO相比.
- 纯 ZnO 的增强性能归因于其优越的表面积 (18.30 m2/g) 和有效的电子孔分离.
- 在这项研究中,用Mg和S进行兴奋剂并没有提高,而是降低了可见光光催化效率.
