Visible light mediated photocatalytic anionic and cationic dyes degradation using ZnO-Fe۲O۳ nanocomposite

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 121

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWENT-8-1_006

تاریخ نمایه سازی: 8 اسفند 1401

چکیده مقاله:

In this work, hydrothermal technique and precursor materials obtained from the wastes of filtration unit of gas pressure reduction station were used to create ZnO-Fe۲O۳ nanocomposite. FT-IR, FE-SEM, XRD and TEM analyzes were used to investigate the properties of the produced nanocomposite. XRD analysis showed the structure of ZnO and Fe۲O۳ without impurities. The crystal size of ZnO-Fe۲O۳ nanocomposite was determined to be about ۵۳ nm. FE-SEM images showed a nanocomposite pattern with an approximate diameter of ۵۰ nm. Finally, visual decomposition of anionic and cationic dyes under visible light was used to study the photocatalytic activity of ZnO-Fe۲O۳ nanocomposite. By exposing a metal halide lamp to light and darkness for ۶۰ minutes and ۱۵۰ minutes, respectively, it was possible to study the photocatalytic activity of the synthesized nanocomposite in removing anionic and cationic dyes from aqueous medium. In the photocatalytic degradation of anionic and cationic dyes, the following factors were considered as essential variables: pH, initial dye concentration, nanocomposite content and exposure time. In this study, the degradation percentage of anionic and cationic dyes of ZnO-Fe۲O۳ nanocomposite with a ratio of ۰.۷۵:۱ was ۹۹.۸۹ and ۹۹.۹%, respectively. The amount of band gap was calculated by Tack plot method and electrical conductivity was calculated using electrochemical impedance spectroscopy, which reduced the band gap. And the resistance increases. Due to the acceleration of charge transfer at the heterogeneous junction surface and the suppression of electron/hole pairs from recombination, the ZnO-Fe۲O۳ nanocomposite significantly increased the visible light current response.

کلیدواژه ها:

Direct Blue anionic dye ، Basic Yellow cationic dye ، Visible light ، Photocurrent ، ZnO-Fe۲O۳ nanocomposite

نویسندگان

Armin Ehsani Amoli

Department of Chemical Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran

Mojtaba Masoomi

Department of Chemical Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran

Mazyar Sharifzadeh baei

Department of Chemical Engineering, Ayatollah Amoli Branch, Islamic Azad University, Amol, Iran

Fatemeh Babei

Research and Development Center, Mazandaran Gas Company, Sari, Iran

Ghasem Firouzzade pasha

Department of Organic Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Mazandaran, Babolsar, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Bullen, J.C., H.F. Heiba, A. Kafizas, and D.J. Weiss, ۲۰۲۲. ...
  • Saha, N., M.S. Rahman, M.B. Ahmed, J.L. Zhou, H.H. Ngo, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jenvman.۲۰۱۶.۱۰.۰۲۳ [۳] Andrade, L., J. O’Dwyer, E. O’Neill, and P. Hynds, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.envpol.۲۰۱۸.۰۱.۱۰۴ [۴] Ali, I., X. Mbianda, A. Burakov, E. Galunin, I. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.envint.۲۰۱۹.۰۳.۰۲۹ [۵] Lehmann, J. and M. Kleber, ۲۰۱۵. The contentious nature ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/nature۱۶۰۶۹ [۶] Cotrufo, M.F., J.L. Soong, A.J. Horton, E.E. Campbell, M.L. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/ngeo۲۵۲۰ [۷] Sillanpää, M., M.C. Ncibi, A. Matilainen, and M. Vepsäläinen, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.chemosphere.۲۰۱۷.۰۹.۱۱۳ [۸] Kundu, S., M.V. Coumar, S. Rajendiran, A. Rao, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/acs.chemrev.۵b۰۰۳۶۱ [۱۰] Ravindran, R. and A.K. Jaiswal, ۲۰۱۶. Exploitation of food ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.tibtech.۲۰۱۵.۱۰.۰۰۸ [۱۱] Irfan, M., T. Butt, N. Imtiaz, N. Abbas, R.A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.arabjc.۲۰۱۳.۰۸.۰۰۷ [۱۲] Udaiyappan, A.F.M., H.A. Hasan, M.S. Takriff, and S.R.S. Abdullah, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jwpe.۲۰۱۷.۰۹.۰۰۶ [۱۳] Nguyen, P.M., M. Afzal, I. Ullah, N. Shahid, M. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۳۵۶-۰۱۹-۰۵۳۲۰-w [۱۴] Gurdeep, K. and M.S. Reddy, ۲۰۱۵. Effects of phosphate-solubilizing ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۱۰۰۲-۰۱۶۰(۱۵)۳۰۰۱۰-۲ [۱۵] Kim, I., J. Yun, T. Badloe, H. Park, T. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۳۶۴/PRJ.۳۹۵۷۴۹ [۱۶] Panchal, P., D.R. Paul, A. Sharma, D. Hooda, R. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jphotochem.۲۰۱۹.۱۱۲۰۴۹ [۱۷] Rügner, H., M. Schwientek, M. Egner, and P. Grathwohl, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.scitotenv.۲۰۱۴.۰۴.۱۱۰ [۱۸] Nasrabadi, T., H. Ruegner, Z.Z. Sirdari, M. Schwientek, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.apgeochem.۲۰۱۶.۰۳.۰۰۳ [۱۹] Mativenga, P.T. and A. Marnewick, ۲۰۱۸. Water quality in ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jclepro.۲۰۱۷.۱۰.۰۳۰ [۲۰] Bukola, D., A. Zaid, E.I. Olalekan, and A. Falilu, ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۱۷۲/۲۳۷۵-۴۴۶X.۱۰۰۰۱۳۸ [۲۱] Daâssi, D., S. Rodríguez-Couto, M. Nasri, and T. Mechichi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ibiod.۲۰۱۴.۰۲.۰۰۶ [۲۲] Adegoke, K.A. and O.S. Bello, ۲۰۱۵. Dye sequestration using ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.wri.۲۰۱۵.۰۹.۰۰۲ [۲۳] El Harfi, S. and A. El Harfi, ۲۰۱۷. Classifications, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۸.۰۶.۰۶۰ [۲۵] Arslan, S., M. Eyvaz, E. Gürbulak, and E. Yüksel, ...
  • https://doi.org/۱۰.۵۷۷۲/۶۴۱۴۰ [۲۶] Yaseen, D. and M. Scholz, ۲۰۱۹. Textile dye wastewater ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۷۶۲-۰۱۸-۲۱۳۰-z [۲۷] Shekofteh-Gohari, M., A. Habibi-Yangjeh, M. Abitorabi, and A. Rouhi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۱۰۶۴۳۳۸۹.۲۰۱۸.۱۴۸۷۲۲۷ [۲۸] Lashkenari, M.S., A. Khosravi Ghasemi, M. Ghorbani, and S. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۸۵۴-۰۲۰-۰۵۲۲۲-۵ [۲۹] Wang, H., X. Liu, and S. Han, ۲۰۱۶. The ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۵CE۰۲۳۸۱E [۳۰] Nidheesh, P., ۲۰۱۵. Heterogeneous Fenton catalysts for the abatement ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۵RA۰۲۰۲۳A [۳۱] Varma, R.S., ۲۰۱۴. Journey on greener pathways: from the ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/c۳gc۴۲۶۴۰h [۳۲] Luo, L., H. Li, Y. Peng, C. Feng, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/cnma.۲۰۱۸۰۰۰۳۳ [۳۳] Chen, S., X. Zhang, Y. Xiang, J. Fan, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.mtcomm.۲۰۲۲.۱۰۳۳۸۳ [۳۴] Hu, H., J.H. Xin, H. Hu, X. Wang, D. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۵TA۰۰۷۵۳D [۳۵] Hassanien, A.S. and A.A. Akl, ۲۰۱۸. Optical characteristics of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۰۰۳۳۹-۰۱۸-۲۱۸۰-۶ [۳۶] Wu, W., C. Jiang, and V.A. Roy, ۲۰۱۵. Recent ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۴NR۰۴۲۴۴A [۳۷] Azeredo, B., A. Carton, C. Leuvrey, C. Kiefer, D. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۸TC۰۲۶۸۰G [۳۸] Subash, B., B. Krishnakumar, R. Velmurugan, M. Swaminathan, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/c۲cy۲۰۲۵۴a [۳۹] Kerli, S., M. Kavgacı, A.K. Soğuksu, and B. Avar, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۵۳۸-۰۲۱-۰۱۰۰۷-۱ [۴۰] Kwiatkowski, M., ZnO (core)/TiO۲ (shell) composites: influence of TiO۲ ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۹۷۱-۰۱۳-۳۲۲۵-۰ [۴۲] Eskizeybek, V., F. Sarı, H. Gülce, A. Gülce, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.apcatb.۲۰۱۲.۰۲.۰۳۴ [۴۳] Dai, K., J. Lv, L. Lu, Q. Liu, G. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matlet.۲۰۱۴.۰۴.۱۹۰ [۴۴] El-Naggar, M.E., S. Shaarawy, and A. Hebeish, ۲۰۱۸. Multifunctional ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.carbpol.۲۰۱۷.۱۰.۰۷۴ [۴۵] Talooki, E.F., M. Ghorbani, M. Rahimnejad, and M.S. Lashkenari, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jelechem.۲۰۲۰.۱۱۴۴۶۹ [۴۶] Davari, N., M. Farhadian, A.R.S. Nazar, and M. Homayoonfal, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۷.۱۰.۰۵۲ [۴۷] MacDonald, M., J. Vorberger, E. Gamboa, R. Drake, S. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۶۳/۱.۴۹۵۳۰۲۸ [۴۸] George, A., D.M.A. Raj, X. Venci, A.D. Raj, A.A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.envres.۲۰۲۱.۱۱۱۸۸۰ [۴۹] Soleimani-Lashkenari, M., S. Rezaei, J. Fallah, and H. Rostami, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.synthmet.۲۰۱۷.۱۲.۰۰۱ [۵۰] Khurshid, F., M. Jeyavelan, M.S.L. Hudson, and S. Nagarajan, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۹۸/rsos.۱۸۱۷۶۴ [۵۱] Qin, J., X. Zhang, C. Yang, M. Cao, M. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.apsusc.۲۰۱۶.۰۹.۰۴۳ [۵۲] Lashkenari, M.S., M. Ghorbani, N. Silakhori, and H. Karimi-Maleh, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matchemphys.۲۰۲۱.۱۲۴۲۹۰ [۵۳] Dargahi, Z., H. Asgharzadeh, and H. Maleki-Ghaleh, ۲۰۱۸. Synthesis ...
  • نمایش کامل مراجع