Chế tạo nanocomposite graphene–TiO2 với khả năng phân hủy quang học cải thiện đối với phẩm nhuộm acid orange 7 dưới chiếu sáng mặt trời

Bulletin of Materials Science - Tập 39 - Trang 759-767 - 2016
VENKATA RAMANA POSA1, VISWADEVARAYALU ANNAVARAM1, ADINARAYANA REDDY SOMALA1
1Department of Materials Science & Nanotechnology, Yogi Vemana University, Kadapa, India

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, sự phân hủy quang học của phẩm nhuộm azo acid orange 7 (AO7) không phân hủy sinh học đã được lựa chọn làm đối tượng mô hình trong dung dịch nước bằng cách sử dụng nanocomposite hybrid graphene–TiO2 (GR–TiO2). Các giai đoạn tinh thể, diện tích bề mặt đặc biệt, phân tích vi mô của GR–TiO2 cùng với trạng thái hóa học của các chất xúc tác quang đã được nghiên cứu thông qua nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD), phổ Raman, kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM), kính hiển vi điện tử truyền (TEM), kính hiển vi điện tử quét độ phân giải cao (HRTEM), phổ quang điện tia X (XPS), phương pháp Brunauer-Emmett-Teller (BET) và phổ phát quang (PL). Trong quá trình xúc tác quang, nanocomposite GR–TiO2 đã cải thiện hiệu suất xúc tác quang so với TiO2 tinh khiết trong việc phân hủy phẩm nhuộm azo hữu cơ AO7. Đã tiến hành kiểm tra khả năng tái sử dụng của hoạt động xúc tác quang. Một cơ chế phản ứng khả thi đã được gợi ý và thảo luận dựa trên các hiệu ứng tạm thời. Do đó, vật liệu nano GR–TiO2 có thể được sử dụng rộng rãi như một chất xúc tác quang để xử lý ô nhiễm phẩm nhuộm hữu cơ trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.

Từ khóa

#phân hủy quang học #phẩm nhuộm azo #graphene–TiO2 #xúc tác quang #bảo vệ môi trường

Tài liệu tham khảo

Stankovich S, Dikin D A, Dommett G H B, Kohlhaas K M, Zimney E J, Stach E A et al 2006 Nature 442 282 Geim A K and Novoselov K S 2007 Nat. Mater. 6 183 Khalid N R, Ahmed E, Hong Z, Sana L and Ahmed M 2013 Curr. Appl. Phys. 13 659 Lee J S, You K H and Park C B 2012 Adv. Mater. 24 1084 Xiang Q, Yu J and Jaroniec M 2012 Chem. Soc. Rev. 41 782 Xiang Q and Yu J 2013 J. Phys. Chem. Lett. 4 753 Zhang N, Zhang Y H and Xu Y J 2012 Nanoscale 4 5792 Yang M Q and Xu Y J 2013 Phys. Chem. Chem. Phys. 15 19102 Yang M Q, Zhang N, Pagliaro M and Xu Y J 2014 Chem. Soc. Rev. 43 8240 Habisreutinger S N, Schmidt-Mende L and Stolarczyk J K 2013 Angew. Chem. Int. Ed. 52 2 Khan M M, Ansari S A, Pradhan D, Ansari M O, Han D H, Lee J et al 2014 J. Mater. Chem. A 2 637 Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V and Firsov A 2004 Science 306 666 Kryukova G N, Zenkovetsa G A, Shutilova A A, Wilde M, Günther K, Fassler D et al 2007 Appl. Catal. B Environ. 71 169 Zhang J, Wang P, Sun J and Jin Y 2014 ACS Appl. Mater. Interf. 6 19905 Perreault F, Fonseca de Fariaa A and Elimelech M 2015 Chem. Soc. Rev. 44 5861 Yuan L, Yu Q Q, Zhang Y H and Xu Y J 2014 RSC Adv. 4 15264 Muthirulan P, Nirmala Devi C and Meenakshi Sundaram M 2014 Ceram. Inter. 40 5945 Muthirulan P, Nirmala Devi C and Meenakshi Sundaram M 2014 Adv. Mater. Lett. 5 163 Liang Y Y, Wang H L, Casalongue H N S C, Chen Z and Dai H J 2010 Nano Res. 3 701 Hsieh S H, Chen W J and Wu C T 2015 Appl. Surf. Sci. 340 9 Hummers W S and Offeman R E 1958 J. Am. Chem. Soc. 80 1339 Lui G, Liao J Y, Duan A, Zhang Z, Fowler M and Yu A 2013 J. Mater. Chem. A 1 12255 Akhavan O, Ghaderia E and Rahimi K 2012 J. Mater. Chem. 22 23260 Kim J, Khoh W H, Wee B H and Hong J D 2015 RSC Adv. 5 9904 Sun L, Zhao Z, Zhou Y and Liu L 2012 Nanoscale 4 613 Gu L, Wang J, Cheng H, Zhao Y, Liu L and Han X 2013 ACS Appl. Mater. Interf. 5 3085 Zhang H, Guo L H, Wang D, Zhao L and Wan B 2015 ACS Appl. Mater. Interf. 7 1816 Venkata R P, Viswadevarayalu A, Janardhan R K, Varada R A and Adinarayana R S 2016 Korean J. Chem. Eng. 33 456 Park C Y, Kefayat U, Vikram N, Ghosh T, Oh W C and Cho K Y 2013 Bull. Mater. Sci. 36 869