Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Loại bỏ chất ô nhiễm độc hại khỏi nước bằng cách sử dụng nanosheets CuO dưới tác động của ánh sáng và xúc tác
Tóm tắt
Nanosheets CuO với hoạt tính xúc tác và quang xúc tác hiệu quả đã được chế tạo bằng một phương pháp hóa học ướt đơn giản. Ảnh hưởng của polyvinylpirrolidone (PVP) đến hành vi hình thái, cấu trúc, quang học, xúc tác và quang xúc tác của nanosheets CuO đã được nghiên cứu. Các thuộc tính hình thái và cấu trúc của nanosheets CuO được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử quét trường (FESEM), trong khi các xét nghiệm quang học, xúc tác và quang xúc tác được thực hiện bằng phương pháp quang phổ hấp thụ UV-Vis. Chiều rộng trung bình của các nanosheets đã giảm từ 58 xuống 50 nm, trong khi chiều dài trung bình giảm từ 289 xuống 264 nm khi tăng nồng độ PVP. Sự gia tăng nồng độ PVP dẫn đến việc giảm kích thước tinh thể trung bình của nanosheets CuO từ 15 xuống 13 nm, trong khi diện tích bề mặt BET của chúng tăng từ 20,4 lên 29,8 m2/g. Phản ứng xúc tác và quang xúc tác của nanosheets CuO có thể dễ dàng được kiểm soát bằng cách thay đổi nồng độ PVP sử dụng trong quá trình tổng hợp. Các nanosheets CuO được chế tạo với nồng độ PVP tối ưu thể hiện hoạt tính quang xúc tác và xúc tác cải thiện so với các nanosheets CuO tinh khiết. Các nanosheets CuO đã hoàn toàn phân hủy MB và MO lần lượt trong 150 và 180 phút. Quá trình chuyển đổi phenol 4-nitro độc hại thành 4-aminophenol cũng diễn ra chỉ trong 5 phút.
Từ khóa
#CuO nanosheets #xúc tác #quang xúc tác #ô nhiễm nước #polyvinylpirrolidoneTài liệu tham khảo
R. Kitture, S.J. Koppikar, R. Kaul-Ghanekar, S.N. Kale, J. Phys. Chem. Solids 72, 60 (2011)
K. Sahu, J. Singh, B. Satpati, S. Mohapatra, J. Phys. Chem. Solids 121, 186 (2018)
D. Chatterjee, S. Dasgupta, J. Photochem. Photobio. C: Photochem. Rev. 6, 186 (2005)
M. Rahimi-Nasrabadi, S.M. Pourmortazavi, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, M.S. Karimi, P. Novrouzi, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 3780 (2017)
J. Gröttrup, F. Schütt, D. Smazna, O. Lupan, R. Adelung, Y.K. Mishra, Ceram. Inter. 43, 14915 (2017)
C. McCullagh, N. Skillen, M. Adams, P.K. Robertson, J. Chem. Technol. Biotechnol. 86, 1002 (2011)
S. Kuriakose, B. Satpati, S. Mohapatra, Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 25172 (2015)
M. Rahimi-Nasrabadi, S.M. Pourmortazavi, M.R. Ganjali, P. Norouzi, F. Faridbod, M.S. Karimi, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 27, 12860 (2016)
S. Kuriakose, V. Choudhary, B. Satpati, S. Mohapatra, Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 17560 (2014)
F. Ahmadi, M. Rahimi-Nasrabadi, M. Behpour, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 1531 (2017)
H. Xu, G. Zhu, D. Zheng, C. Xi, X. Xu, X. Shen, J. Colloid Interface Sci. 383, 75 (2012)
J. Liu, J. Jin, Z. Deng, S.Z. Huang, Z.Y. Hu, L. Wang, C. Wang, L.H. Chen, Y. Li, G. Van Tendeloo, B.L. Su, J. Colloid Interface Sci. 384, 1 (2012)
S. Zaman, A. Zainelabdin, G. Amin, O. Nur, M. Willander, J. Phys. Chem. Solids 73, 1320 (2012)
K. Sahu, S. Choudhary, S.A. Khan, A. Pandey, S. Mohapatra, Nano-Struct. Nano-Obj. 17, 92 (2019)
J. Singh, K. Sahu, S. Mohapatra, Ceram. Inter. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.111 (2019)
Y. Xu, D. Chen, X. Jiao, J. Phys. Chem. B 109, 13561 (2005)
X.Z. Lin, P. Liu, J.M. Yu, G.W. Yang, J. Phys. Chem. C 113, 17543 (2009)
P. Samarasekara, N.T.R.N. Kumara, N.U.S. Yapa, J. Phys. Cond. Matt. 18, 2417 (2006)
S. Li, H. Zhang, Y. Ji, D. Yang, Nanotechnology. 15, 428 (2004)
R. Al-Gaashani, S. Radiman, N. Tabet, A.R. Daud, J. Alloys Compd. 509, 8761 (2011)
M. Rahimi-Nasrabadi, S.M. Pourmortazavi, M.R. Ganjali, P. Novrouzi, F. Faridbod, M.S. Karimi, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 3325 (2017)
L. Chen, S. Shet, H. Tang, H. Wang, T. Deutsch, Y. Yan, J. Turner, M. Al-Jassim, J. Mater. Chem. 20, 6962 (2010)
L. Xu, H.Y. Xu, F. Wang, F.J. Zhang, Z.D. Meng, W. Zhao, W.C. Oh, J. Korean Ceram. Soc. 49, 151 (2012)
A.S. Ethiraj, D.J. Kang, Nanoscale Res. Lett. 7, 70 (2012)
Z. Yang, J. Xu, W. Zhang, A. Liu, S. Tang, J. Solid State Chem. 180, 1390 (2007)
V. Scuderi, G. Amiard, S. Boninelli, S. Scalese, M. Miritello, P.M. .Sberna, G. Impellizzeri, V. Privitera, Mater. Sci. Semicond. Process. 42, 89 (2016)
S. Sonia, S. Poongodi, P.S. Kumar, D. Mangalaraj, N. Ponpandian, C. Viswanathan, Mater. Sci. Semicond. Process. 30, 585 (2015)
K. Mageshwari, R. Sathyamoorthy, J. Park, Powder Technol. 278, 150 (2015)
J. Huang, G. Fu, C. Shi, X. Wang, M. Zhai, C. Gu, J. Phys. Chem. Solids 75, 1011 (2014)
Y. Wang, T. Jiang, D. Meng, J. Yang, Y. Li, Q. Ma, J. Han, Appl. Surf. Sci. 317, 414 (2014)
N. Mukherjee, B. Show, S.K. Maji, U. Madhu, S.K. Bhar, B.C. Mitra, G.G. Khan, A. Mondal, Mater. Lett. 65, 3248 (2011)
Y. Wang, T. Jiang, D. Meng, H. Jin, M. Yu, Appl. Surf. Sci. 349, 636 (2015)
M. Rahimi-Nasrabadi, F. Ahmadi, M. Eghbali-Arani, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 27, 13294 (2016)
A. Bhattacharjee, M. Ahmaruzzaman, RSC Adv. 6, 41348 (2016)
J.S. Arockiasamy, J. Irudayaraj, Ceram. Inter. 42, 6198 (2016)
B. Pal, S.S. Mallick, B. Pal, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects 459, 282 (2014)
P. Chand, A. Gaur, A. Kumar, Superlatt. Microstruct. 60, 129 (2013)
K. Mageshwari, R. Sathyamoorthy, Appl. Nanosci. 3, 161 (2013)
B.T. Sone, A. Diallo, X.G. Fuku, A. Gurib-Fakim, M. Maaza, Arabian J. Chem. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2017.03.004 (2017)
J. Yi, C. Bahrini, C. Schoemaecker, C. Fittschen, W. Choi, J. Phys. Chem. C 116, 10090 (2012)
P. Wardman, J. Phys. Chem. Ref. Data 18, 1637 (1989)
A. Sharma, R.K. Dutta, A. Roychowdhury, D. Das, RSC Adv. 6, 74812 (2016)
R. Nagaraja, N. Kottam, C.R. Girija, B.M. Nagabhushana, Powder Technol. 215, 91 (2012)
S. Kuriakose, D.K. Avasthi, S. Mohapatra, Beilstein J. Nanotechnol. 6, 928 (2015)
W. Che, Y. Ni, Y. Zhang, Y. Ma, J. Phys. Chem. Solids 77, 1 (2015)