سنتز، شناسایی و بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت ZnO/SnO2 پوشش‌دار شده با سالیسیلیک اسید
محورهای موضوعی :
نانومواد
تکتم سیدی چوکانلو
1
(
گروه شیمی، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
)
شکوفه آقابیگی
2
(
گروه شیمی، دانشکده شیمی دارویی، علوم پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
)
نسیبه ملاحسنی
3
(
گروه شیمی، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
)
فهیمه ابری نایی
4
(
گروه فیزیک، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
)
تاریخ دریافت : 1400/10/15
تاریخ پذیرش : 1400/10/15
تاریخ انتشار : 1400/10/01
کلید واژه:
سالیسیلیک اسید,
نانوکامپوزیت,
فوتوکاتالیست,
کنگورد,
ZnO/SnO2,
چکیده مقاله :
در این تحقیق، ابتدا نانوکامپوزیت ZnO/SnO2 با روش سل-ژل تهیه و سپس با سالیسیلیک اسید پوشش داده شد (ZnO/Salicylicacid/SnO2). بررسی نتایج حاصل از تکنیک‌های FESEM، XRD و TEM نشان داد که نانوذرات کروی شکل و دارای اندازه تقریبا nm 30 هستند. پوشش‌دار شدن با سالیسیلیک اسید موجب کاهش باند گپ در نانوذرات ZnO/Salicylic acid/SnO2 نسبت به نانوکامپوزیت ZnO/SnO2 شده است. نتایج نشان دادکه نانوذرات ZnO/Salicylic acid/SnO2 و نانوکامپوزیت ZnO/SnO2 به ترتیب پس از min 30 تابش‌دهی قادر به تخریب90% و 70% از رنگدانه کنگورد CR تحت نور UV هستد. همچنین مطالعات سینتیکی نشان داد که جذب رنگ CR توسط نانوذرات ZnO/Salicylic acid/SnO2 و ZnO/SnO2، از یک معادله شبه مرتبه اول پیروی می‌کند و ثابت سرعت (k) برای تخریب توسط این ذرات به ترتیب 0191/0 و min−1 0091/0 محاسبه گردید. پوشش نانوکامپوزیت ZnO/SnO2 توسط سالیسیلیک اسید منجر به افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی نانوذرات ZnO/Salicylic acid/SnO2 نسبت به ZnO/SnO2 بدون پوشش شده است. بنابراین، نانوذرات ZnO/Salicylic acid/SnO2 را می‌توان به عنوان یک کاتالیزور مناسب برای حذف رنگدانه CR از محلول آبی مطرح کرد.
منابع و مأخذ:
Giannakis, K.Y. Lin, F. Ghanbari, Chemical Engineering Journal, 406, 2020, 127083.
Nikravesh, A. Shomalnasab, A. Nayyer, N. Aghababaei, R. Zarebi, F. Ghanbari, Journal of Environmental Chemical Engineering, 8, 2020, 104244.
A. Garrido-Cardenas, B. Esteban-Garcia, A. Aguera, J.A. Sánchez-Perez, F. Manzano-Agugliaro, International Journal of Environmental Research and Public Health, 17, 2020, 170.
Jassby, T.Y. Cath, H. Buisson, Nature Nanotechnology, 13, 2018, 670.
Karami, M. Ghanbari, O. Amiri, M. Salavati-Niasari, Separation and Purification Technology, 253, 2020, 117526.
Molinari, C. Lavorato, P. Argurio, Catalysts, 10, 2020, 1334.
M. Ma, G.B. Hong, S.C. Lee, Catalysts, 20, 2020, 792.
Li, Y. Xu, Z. Ding, A.H. Mahadi, Y. Zhao, Y.F. Song, Chemical Engineering Journal, 388, 2020, 124248.
Parrino, S. Livraghi, E. Giamello, R. Ceccato, L. Palmisano, ACS Catalysis, 10, 2020, 7922.
Natarajan, H.C. Bajaj, R.J. Tayade, Journal of Environmental Sciences, 65, 2018, 201.
Low, J. Yu, M. Jaroniec, S. Wageh, A. Al-Ghamdi, Advanced Materials, 29, 2017, 160.
P. Vattikuti, P.A.K. Reddy, J. Shim, C. Byon, ACS omega, 3, 2018, 7587.
Y. Lai, T.H. Fang, Y.J. Hsiao, C.A. Chan, Vacuum, 166, 2019, 155.
T. Uddin, M.E. Hoque, M.C. Bhoumick, RSC Advances, 10, 2020, 23554.
Yang, L. Lv, Y. Dai, Z. Xv, D. Qian, Applied Surface Science, 256, 2010, 2898.
Kuzhalosai, B. Subash, A. Senthilraja, P. Dhatshanamurthi, M. Shanthi, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 115, 2013, 876.
Yu, B. Yao, B. Cao, W. Ma, Photochemistry and Photobiology, 95, 2019, 1131.
Hamrouni, N. Moussa, F. Parrino, A. Di Paola, A. Houas, L. Palmisano, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 390, 2014, 133.
M. Rashad, A.A. Ismail, I. Osama, I.A. Ibrahim, A.H.T. Kandil, Arabian Journal of Chemistry, 7, 2014, 71.
Dammala, J. Machado, B. Rani, S. Murali, S. Devi, M. Niraj Luwang, N.K. Sahu, Nano-Structures & Nano-Objects, 18, 2019, 100292.
Khodami, A. Nezamzadeh-Ejhieh, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 409, 2015, 59.
Ghaderi, S. Abbasi, F. Farahbod, Iranian Journal of Chemical Engineering, 12, 2015, 96.
F. Nsib, A. Maayoufi, N. Moussa, N. Tarhouni, A. Massouri, A. Houas, Y. Chevalier, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 251, 2013, 10.
Hakimi, M. Alikhani, Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 30, 2020, 504.
Pascariu, C. Cojocaru, N. Olaru, A. Airinei, Physica Status Solidi, 256, 2019, 1800474.
A. Elbagerma, H. G. Edwards, T. Munshi, M. Hargreaves, P. Matousek, I. J. Scowen, Crystal Growth and Design, 10, 2010, 2360.
H. Sayadi, S. Sobhani, H. Shekari, Journal of Cleaner Production, 232, 2019, 127.
Jin, C. Ge, Z. Jian, Y. Wei, Nanoscale Research Letters, 11, 2016, 1.
Q. Liu, L.X. Ding, Z.L. Wang, Y.C. Mao, S.L. Xie, Y.M. Zhang, G.R. Li, Y.X. Tong, Crystal Engineering Communication, 14, 2012, 2289.
Trivedi, A. Branton, D. Trivedi, H. Shettigar, K. Bairwa, Natural Products Chemistry and Research, 5, 2015, 33.
C. Lau, M. Yu, Q.P. Nguyen, Journal of Petroleum Science and Engineering, 157, 2017, 1160.
Benkhaya, S. Mrabet, A. El-Harfi, Inorganic Chemistry Communications, 115, 2020, 107891.
Liu, J. Zhou, J. Wang, R. Tian, X. Li, E. Nie, X. Piao, Z. Sun, Chemical Engineering Journal, 344, 2018, 332.
P.S. Chauhan, R. Kant, A. Rai, A. Gupta, Materials Science in Semiconductor Processing, 89, 2019, 6.
_||_
Giannakis, K.Y. Lin, F. Ghanbari, Chemical Engineering Journal, 406, 2020, 127083.
Nikravesh, A. Shomalnasab, A. Nayyer, N. Aghababaei, R. Zarebi, F. Ghanbari, Journal of Environmental Chemical Engineering, 8, 2020, 104244.
A. Garrido-Cardenas, B. Esteban-Garcia, A. Aguera, J.A. Sánchez-Perez, F. Manzano-Agugliaro, International Journal of Environmental Research and Public Health, 17, 2020, 170.
Jassby, T.Y. Cath, H. Buisson, Nature Nanotechnology, 13, 2018, 670.
Karami, M. Ghanbari, O. Amiri, M. Salavati-Niasari, Separation and Purification Technology, 253, 2020, 117526.
Molinari, C. Lavorato, P. Argurio, Catalysts, 10, 2020, 1334.
M. Ma, G.B. Hong, S.C. Lee, Catalysts, 20, 2020, 792.
Li, Y. Xu, Z. Ding, A.H. Mahadi, Y. Zhao, Y.F. Song, Chemical Engineering Journal, 388, 2020, 124248.
Parrino, S. Livraghi, E. Giamello, R. Ceccato, L. Palmisano, ACS Catalysis, 10, 2020, 7922.
Natarajan, H.C. Bajaj, R.J. Tayade, Journal of Environmental Sciences, 65, 2018, 201.
Low, J. Yu, M. Jaroniec, S. Wageh, A. Al-Ghamdi, Advanced Materials, 29, 2017, 160.
P. Vattikuti, P.A.K. Reddy, J. Shim, C. Byon, ACS omega, 3, 2018, 7587.
Y. Lai, T.H. Fang, Y.J. Hsiao, C.A. Chan, Vacuum, 166, 2019, 155.
T. Uddin, M.E. Hoque, M.C. Bhoumick, RSC Advances, 10, 2020, 23554.
Yang, L. Lv, Y. Dai, Z. Xv, D. Qian, Applied Surface Science, 256, 2010, 2898.
Kuzhalosai, B. Subash, A. Senthilraja, P. Dhatshanamurthi, M. Shanthi, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 115, 2013, 876.
Yu, B. Yao, B. Cao, W. Ma, Photochemistry and Photobiology, 95, 2019, 1131.
Hamrouni, N. Moussa, F. Parrino, A. Di Paola, A. Houas, L. Palmisano, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 390, 2014, 133.
M. Rashad, A.A. Ismail, I. Osama, I.A. Ibrahim, A.H.T. Kandil, Arabian Journal of Chemistry, 7, 2014, 71.
Dammala, J. Machado, B. Rani, S. Murali, S. Devi, M. Niraj Luwang, N.K. Sahu, Nano-Structures & Nano-Objects, 18, 2019, 100292.
Khodami, A. Nezamzadeh-Ejhieh, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 409, 2015, 59.
Ghaderi, S. Abbasi, F. Farahbod, Iranian Journal of Chemical Engineering, 12, 2015, 96.
F. Nsib, A. Maayoufi, N. Moussa, N. Tarhouni, A. Massouri, A. Houas, Y. Chevalier, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 251, 2013, 10.
Hakimi, M. Alikhani, Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 30, 2020, 504.
Pascariu, C. Cojocaru, N. Olaru, A. Airinei, Physica Status Solidi, 256, 2019, 1800474.
A. Elbagerma, H. G. Edwards, T. Munshi, M. Hargreaves, P. Matousek, I. J. Scowen, Crystal Growth and Design, 10, 2010, 2360.
H. Sayadi, S. Sobhani, H. Shekari, Journal of Cleaner Production, 232, 2019, 127.
Jin, C. Ge, Z. Jian, Y. Wei, Nanoscale Research Letters, 11, 2016, 1.
Q. Liu, L.X. Ding, Z.L. Wang, Y.C. Mao, S.L. Xie, Y.M. Zhang, G.R. Li, Y.X. Tong, Crystal Engineering Communication, 14, 2012, 2289.
Trivedi, A. Branton, D. Trivedi, H. Shettigar, K. Bairwa, Natural Products Chemistry and Research, 5, 2015, 33.
C. Lau, M. Yu, Q.P. Nguyen, Journal of Petroleum Science and Engineering, 157, 2017, 1160.
Benkhaya, S. Mrabet, A. El-Harfi, Inorganic Chemistry Communications, 115, 2020, 107891.
Liu, J. Zhou, J. Wang, R. Tian, X. Li, E. Nie, X. Piao, Z. Sun, Chemical Engineering Journal, 344, 2018, 332.
P.S. Chauhan, R. Kant, A. Rai, A. Gupta, Materials Science in Semiconductor Processing, 89, 2019, 6.
