Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hoạt động quang xúc tác của nanocomposite LaFe1-xCuxO3 chứa graphene trong việc loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, các nanocomposite LaFe1-xCuxO3 chứa graphene (GE/LaFe1-xCuxO3) đã được chuẩn bị bằng phương pháp hai bước. Cấu trúc và tính chất của các mẫu được xác định thông qua tinh thể X-ray (XRD), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử truyền (TEM), phổ quang điện tử X-ray (XPS), và quang phổ UV–Vis DRS. Kết quả cho thấy các xúc tác GE/LaFe1-xCuxO3 đã được chuẩn bị thành công và các hạt LaFe0.7Cu0.3O3 đã được trang trí hiệu quả trên bề mặt GE. Thử nghiệm UV–Vis DRS cho thấy xúc tác quang LaFeO3 co-doping với graphene và Cu2+ có khả năng hấp thụ cao trong toàn bộ phạm vi ánh sáng nhìn thấy (380–780 nm) và độ rộng khe năng lượng của các vật liệu đồng doping giảm đáng kể. Thử nghiệm quang xúc tác cho thấy tỷ lệ phân hủy methylene blue (MB) của 3% GE/LaFe0.7Cu0.3O3 dưới ánh sáng mặt trời đạt 100% sau 4 giờ, tăng 75.4% so với LaFeO3. Hằng số tốc độ động học của 3% GE/LaFe0.7Cu0.3O3 là 1.07 h−1, cao gấp 5.69 lần và 1.97 lần so với LaFeO3 và LaFe0.7Cu0.3O3. Hiệu ứng hợp tác của Cu2+ và GE trên LaFeO3 thúc đẩy sự tách rời các electron và lỗ được tạo ra từ ánh sáng, từ đó nâng cao đáng kể hoạt động quang xúc tác của LaFeO3. Công trình này đã cung cấp một hướng đi mới để cải thiện hiệu quả trong việc xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ và mở rộng ứng dụng quang xúc tác.
Từ khóa
#nanocomposite #graphene #LaFe1-xCuxO3 #xúc tác quang #ô nhiễm hữu cơTài liệu tham khảo
M.J. Lima, M.J. Sampaio, C.G. Silva, A.M.T. Silva, J.L. Faria, Catal. Today 328, 293 (2019)
U.A. Rani, L.Y. Ng, C.Y. Ng, J. Mole. Struct. 1282, 135218 (2023)
J. Xie, Y. Gao, G. Chen, Y. Wang, J. Yu, F. Ciucci, D. Chen, Z. Shao, Small 18(47), 2204109 (2022)
C. Tian, Q. Huang, D. Wu, J. Lai, F. Qi, N. Zhang, W. Zhang, X. Tang, Mater. Today. Energ. 28, 101067 (2022)
H.W. Tsai, Y.H. Su, Int. J. Hydrogen Energ. 47(96), 40742 (2021)
E.M. Kostyukhin, A.L. Kustov, N.V. Evdokimenko, A.I. Bazlov, L.M. Kustov, J. Am. Ceram. Soc. 104(1), 492 (2021)
K. Banerjee, J. Mukhopadhyay, R.N. Basu, ECS Trans. 68, 1837 (2015)
J.T. DuBose, P.V. Kamat, ACS Energy Lett. 24(14), 4031 (2022)
J.W. Zhao, H. Zhang, C.F. Li, X. Zhou, J.Q. Wu, F. Zeng, J. Zhang, G.R. Li, Energy Environ. Sci. 9, 3539 (2022)
L. Putilov, V. Tsidilkovski, Materials 15(14), 4795 (2022)
Y. Guo, C. Chen, L. Ling, J. Wang, H. Qi, B. Zhang, M. Wu, New. J. Chem. 40, 18685 (2021)
Y. Li, S. Tang, H. Sheng, C. Li, H. Li, B. Dong, L. Cao, J. Colloid Interf. Sci. 629, 598 (2023)
S.H. Chin, L. Mardegan, F. Palazon, M. Sessolo, H.J. Bolink, ACS Photonics 9(7), 2483 (2022)
Y. Zhang, Z. Qin, W. Nie, Y. Li, X. Huo, D. Song, B. Qiao, Z. Xu, S. Wageh, A. Al-Ghamdi, S. Zhao, Adv. Opt. Mater. 10(18), 2200648 (2022)
C. Liu, X. Qian, Q. Wei, Z. Chen, J. Chen, W. Wang, X. Chen, J. Gao, Y. Liu, L. Xie, J. Clean. Prod. 365(10), 132830 (2022)
T. Hao, S. Sun, H. Xu, H. Yu, W. Cao, G. Shao, B. Fan, H. Wang, H. Lu, Res. Chem. Intermed. 49, 2827 (2023)
T. Nandakumar, U. Dwivedi, K.K. Pant, S. Kumar, E. Balaraman, Catal. Today 408, 111 (2022)
Y. Cong, Q. Tang, X. Wang, M. Liu, J. Liu, Z. Geng, R. Cao, X. Zhang, W. Zhang, K. Huang, S. Feng, ACS Catal. 9(12), 11743 (2019)
L. Zhang, Y. Meng, H. Shen, J. Li, C. Yang, B. Xie, S. Xia, Inorg. Chem. 61(16), 6045 (2022)
N. Srinivasan, M. Anbuchezhiyan, S. Harish, S. Ponnusamy, Chemosphere 289, 133097 (2022)
Z. Cai, R. Chen, W. Wang, J. Qian, W. Guo, J. Pu. Appl. Surf. Sci. 510, 145509 (2020)
X. Cheng, Z. Xie, W. Zheng, R. Li, Z. Deng, D. Tu, X. Shang, J. Xu, Z. Gong, X. Li, X. Chen, Adv. Sci. 9(7), 2103724 (2022)
H. Chen, F. Wang, S. Xue, Res. Chem. Intermed. 49, 3045 (2023)
G. Sorekine, G. Anduwan, M.N. Waimbo, J. Mole. Struct. 1248, 131487 (2022)
P. Sangpour, F. Hashemi, A.Z. Moshfegh, J. Phys. Chem. C. 114(33), 13955 (2010)
E. Asikuzun, O. Ozturk, L. Arda, C. Terzioglu, J. Mole. Struct. 1165, 1 (2018)
J. Yang, Y. Hou, J. Sun, T. Liang, T. Zhu, J. Liang, X. Lu, Z. Yu, H. Zhu, S. Wang, Chem. Eng. J. 452(15), 139522 (2022)
Z. Liu, H. Liu, D. Holiharimanana, H. Wang, H. Sun, Res. Chem. Intermed. 49, 2875 (2023)
A. Raja, N. Son, M. Kang, Chemosphere 331, 138781 (2023)
A. Raja, N. Son, M. Kang, Environ. Res. 199, 111261 (2021)
A. Raja, N. Son, M. Swaminathan, M. Kang, Chem. Eng. J. 468, 143740 (2023)
A. Raja, N. Son, M. Kang, Appl. Surf. Sci. 607, 155087 (2023)
V. Jayaraman, S. Mahalingam, S. Chinnathambi, G.N. Pandian, A. Prakasarao, S. Ganesan, J. Ramasamy, S. Ayyaru, Y.H. Ahn, Appl. Sci. 12(21), 11222 (2022)
S. Gea, S.A. Situmorang, N. Pasaribu, A.F.R. Piliang, B. Attaurrazaq, R.M. Sari, K.M. Pasaribu, S. Goutianos, J. Mater. Res. Technol. 19, 2730 (2022)
Y. Chen, M. Cheng, C. Lai, Z. Wei, G. Zhang, L. Li, C. Tang, L. Du, G. Wang, H. Liu, Small 19(14), 2205902 (2023)
S. Nandi, J.X. Wu, P. Simon, N. Nuns, M. Trentesaux, A. Tougerti, E. Fonda, J.S. Girardon, J.F. Paul, A.S. Mamede, E. Berrier, Appl. Catal. B: Environ. 296, 120330 (2021)
Z. Cao, Y. Zhao, Z. Zhou, Q. Wang, Q. Mei, H. Cheng, Appl. Surf. Sci. 590, 153081 (2022)
N. Srinivasan, M. Revathi, P. Pachamuthu, Optik 130, 422 (2017)
M. Azimifar, M. Ghorbani, M. Peyravi, J. Mole. Struct. 1270, 133957 (2022)
S. Xu, H. Zhu, W. Cao, Z. Wen, J. Wang, C.P. François-Xavier, T. Wintgens, Appl. Catal. B: Environ. 234, 223 (2018)
K.M.S. Khalil, A.H. Mahmoud, M. Khairy, Adv. Pow. Technol. 33(1), 103429 (2022)
M.C. Biesinger, B.P. Payne, A.P. Grosvenor, L.W.M. Lau, A.R. Gerson, R.S.C. Smart, Appl. Surf. Sci. 257(7), 2717 (2011)
P. Garcia-Muñoz, F. Fresno, J. Ivanez, D. Robert, N. Keller, J. Hazard. Mater. 400, 123099 (2020)
W. Li, F. Yang, P. Xiong, Y. Jia, J. Liu, X. Yan, X. Chen, J. Mater. Sci. 54, 7460 (2019)
X. Dong, X. Zhu, F. Lin, B. Yan, J. Li, G. Chen, Chem. Eng. J. 457, 141112 (2023)
Z. Zhou, K. Li, W. Deng, J. Li, Y. Yan, Y. Li, X. Quan, T. Wang, J. Hazard. Mater. 387, 122023 (2020)
Y.X. Zhang, J. Feng, Z.H. Ge, Chem. Eng. J. 428, 131153 (2022)
O. Koysuren, H.N. Koysuren, J Sol-Gel Sci Technol 106, 131–148 (2023)
K.B. Singh, N. Gautam, D.D. Updhyay, G. Pandey, J. Mole. Struct. 1269, 133756 (2022)
I. Purnamasari, D. Triyono, IOP Conf. Ser: Mater. Sci. Eng. 902, 012031 (2020)
Q. Feng, J. Zhou, W. Luo, Ecotox. Environ. Safe. 198, 110661 (2020)
M.H. Selvi, M. Ashok, P.R. Vanga, S. Harinee, B.R. Wiston, Optik 287, 171092 (2023)