سنتز، طراحی و استفاده از نانوکامپوزیت‌های جدید BiOBr/Ag@TCPP و BiOBr/Ag@SnTCPP در تخریب آلاینده رنگی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

شاهرود، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده شیمی

چکیده

چکیده
یک موضوع مهم برای بهبود فرآیند فتوکاتالیزوری جلوگیری از نوترکیبی الکترون-حفره‌های ناشی از تحریک نوری فتوکاتالیزوری است، بدین منظور استراتژی‌های (راه‌کارهای) مختلفی از قبیل کامپوزیت کردن ترکیبات که روشی مناسب برای کاهش نوترکیبی می‌باشد استفاده شده است. از طرف دیگر، برای بهینه سازی و استفاده از نور مرئی، ترکیبات می‌توانند با اجزای فعال در نور مرئی کامپوزیت شوند. در این پژوهش، برای استفاده بیشتر از نور خورشیدی و فعال سازی بیشتر کامپوزیت در نور مرئی، حساس‌سازی با پورفیرین و کمپلکس قلع آن انجام گرفت. بر این اساس نانوکامپوزیت های جدید BiOBr/Ag، BiOBr/Ag@TCPP وBiOBr/Ag@SnTCPP تهیه شدند.
نانوکامپوزیت‌های حاصل با استفاده از آنالیزهایXRD ، FE-SEM ،FT-IR ، EDS، رامان وUV-vis DRS شناسایی شدند. علاوه بر این، فعالیت فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت‌های حساس با پورفیرین برای تخریب متیل اورانژ (MO) به عنوان آلاینده آلی مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر راندمان تخریب 95% تحت تابش نور مرئی در 240 دقیقه حاصل شده است. عملکرد فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت‌های BiOBr/Ag@SnTCPP و BiOBr/Ag@TCPP بالاتر از عملکردBiOBr/Ag گزارش شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesis, design and use of new BiOBr/Ag@TCPP and BiOBr/Ag@SnTCPP nanocomposites for degradation of dye pollutant

نویسندگان [English]

  • Marzieh Yaghoubi-berijani
  • bahram Bahramian
Shahroud, Shahroud University of Technology, Faculty of Chemistry
چکیده [English]

Abstract
One important topic to recovery the photocatalytic process is to prevent the recombination of electrons and holes generated by light excitation of the photocatalyst. Different strategies have been used such as a composite of compounds is an appropriative way to reduce the recombination. On the other hand, to optimize the use of visible light , components can composite with visible active components. In this article, to more using solar light and more activation of composite in visible light, sensitization with porphyrin and tin porphyrin complex was carried out. As a result, we reported on the synthesis of BiOBr/Ag@TCPP and BiOBr/Ag@SnTCPP nanocomposites.
The nanocomposites were characterized by the XRD, FT-IR, FE-SEM equipped with EDS, Raman, and UV–vis DRS analytical techniques. Furthermore, the photocatalytic activity of nanocomposites sensitized with porphyrin for photodegradation of methyl orange (MO) as model organic pollutant were investigated. The maximum degradation efficiency of 95% is achieved under visible light irradiation in 240 min. The photocatalytic performance of BiOBr/Ag@TCPP and BiOBr/Ag@SnTCPP nanocomposites is much higher than that of BiOBr/Ag.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocomposite
  • BiOBr. Porphyrin
  • Photodegradation
  • Visible light

مراجع

[1] C.E. Diaz-Uribe, W.A. Vallejo and J. Miranda, J. Photochem. Photobiol. A 294 (2014) 75.
[2] C. Diaz-Uribe, W. Vallejo and W. Ramos, Appl. Surf. Sci. 319 (2014) 121.
[3] R. Rahimi, M. Yaghoubi-Berijani, S. Zargari, M. Rabbani and S. Shariatinia, Res. Chem. Intermed. 42 (2016) 4697.
[4] Q. Wang, J. Hui, J. Li, Y. Cai, S. Yin, F. Wang and B. Su, Appl. Surf. Sci. 283 (2013) 577.
[5] R. Mohammadzadeh kakhki, F. Entezari and A. Niknahad, J. of Applied Chemistry. in Persian. 15(54) (2020) 113.
[6] X. Meng and Z. Zhang, J. Mol. Catal. Chem. 423 (2016) 533.
[7] K. Wenderich and G. Mul, Chem. Rev. 116 (2016) 14587.
[8] X. Meng, Z. Li, J. Chen, H. Xie and Z. Zhang, Appl. Surf. Sci. 433 (2018) 76.
[9] Y. Wu, F. Xu, D. Guo, Z. Gao, D. Wu and K. Jiang, Appl. Surf. Sci. 274 (2013) 39.
[10] Y. Guo, J. Zhang, D. Zhou and S. Dong, J. Mol. Liq. 262 (2018)194.
[11] A. Haghighi Asl, A. Ahmadpour and N. Fallah, J. of Applied Chemistry. in Persian. 12(42) (2017) 253.
[12] H. Cui, Y. Zhou, J. Mei, Z. Li, S. Xu and C. Yao, J. Phys. Chem. Solids. 112 (2018) 80.
[13] S. L. Wang, L. L. Wang, W. H. Ma, D. M. Johnson, Y. F. Fang, M. K. Jia and Y. P. Huang, Chem. Eng. J. 259 (2015) 410.
[14] Y. I. Choi, K. H. Jeon, H. S. Kim, J. H. Lee, S. J. Park, J. E. Roh,  M. M. Khan and Y. Sohn, Sep. Purif. Technol. 160 (2016) 28.
[15] P. Yan, L. Xu, D. Jiang, H. Li, J. Xia, Q. Zhang, M. Hua and H. Li, Electrochim. Acta. 259 (2018) 873.
 [16] L. Ye, Y. Su, X. Jin, H. Xie and C. Zhang, Environ. Sci.: Nano. 1(2) (2014) 90.
[17] C. Xu, H. Wu and F. L. Gu, J. Hazard. Mater. 275 (2014) 185.
 [18] H. Zhang, L. Liu and Z. Zhou, Phys. Chem. Chem. Phys. 14(3) (2012) 1286.
[19] H. Patnam, L. K. Bharat, S. K. Hussain and J. S. Yu, J. Alloys Compd. 763 (2018) 478.
[20] S. Song, W. Gao, X. Wang, X. Li, D. Liu, Y. Xing and H. Zhang, Dalton Trans. 41(34) (2012)10472.
[21] S. Qu, Y. Xiong and J. Zhang, J. Colloid Interface Sci. 527 (2018) ‎78.
[22] Q. L. Yuan, Y. Zhang, H. Y. Yin, Q. L. Nie and W. W. Wu, J. Exp. Nanosci. 11(5) (2016) 359.
[23] J. C. Cano-Franco,and M. Álvarez-Láinez, Mater. Sci. Semicond. Process. 90 (2019) 190.
[24] S. Paudel, P. R. Adhikari, O. P. Upadhyay, G. C. Kaphle and A. Srivastava, J. Inst. Sci. Technol. 22(2) (2018) 63.
[25] S. Garg, M. Yadav, A. Chandra, S. Sapra, S. Gahlawat, P. Ingole, M. Todea, E. Bardos, Z. Pap and K. Hernadi, Materials. 11(8) (2018) 1273.
[26] J. Liu, Y.Z. Fan, X. Li, Z. Wei, Y.W. Xu, L. Zhang and C.Y. Su, Appl. Catal. B 231 (2018) 173.
[27] S. Mei, J. Gao, Y. Zhang, J. Yang, Y. Wu, X. Wang, R. Zhao, X. Zhai, C. Hao, R. Li and J. Yan, J. colloid interface sci. 506 (2017) 58.
[28] R. Rahimi, S. Shariatinia, S. Zargari, M. Yaghoubi-berijani, A. Ghaffarinejad and Z.S. Shojaie, RSC Adv. 5(58) (2015) 46624.
 [29] R.X. Wang, J.J. Fan, Y.J. Fan, J.P. Zhong, L. Wang, S.G. Sun and X.C. Shen, Nanoscale. 6(24) (2014)14999.
[30] M. Yao, Y. Meng, X. Mao, X. Ning, Z. Zhang, D. Shan, J. Chen and X. Lu, Electrochim. Acta. 282 (2018) 575.
[31] R. Saraf, C. Shivakumara, S. Behera, N. Dhananjaya and H. Nagabhushana, RSC Adv. 5(12) (2015) 9241
[32] A., Esmaeili and M. H. Entezari, RSC Adv. 5 (2015) 97027.
[33] M. Yaghoubi-berijani, B. Bahramian and S. Zargari, Res. Chem. Intermed. 46 (2020) 197.
[34] L. Zhang, Z. Wu, L. Chen, L. Zhang, X. Li, H. Xu, H. Wang and G. Zhu, Solid State Sci. 52 (2016) 42.
[35] J. Cao, B. Xu, H. Lin, B. Luo, S. Chen, Chem. Eng. J. 185 (2012) 91.
[36] S. Yao, R. Zheng, R. Li, Y. Chen, X. Zhou, J. Luo, J. Taiwan Inst. chem. Eng. 100 (2019) 186.
[37] Y. T. Prabhu, K. V. Rao, V. S. S. Kumar, B. S. Kumari, World J. Nano Sci. Eng. 4 (2014) 21.
[38] A. B. Andrade, N. S. Ferreira, M. E. Valerio, RSC Adv. 7(43) (2017) 26839.
[39] Y. C. Yao, X. R. Dai, X. Y. Hu, S. Z. Huang and Z. Jin, Appl. Surf. Sci. 387 (2016) 469.
[40] R. Rahimi, S. Zargari, A. Ghaffarinejad and A. Morsali, Environ. Prog. Sustainable Energy. 35(3) (2016) 642.
[41] H. Cui, Y. Zhou, J. Mei, Z. Li, S. Xu and C. Yao, J. Phys. Chem. Solids. 112 (2018) 80.
[42] S. Zargari, R. Rahimi, A. Ghaffarinejad, and A. Morsali, J.Colloid Interface Sci. 466 (2016) 310.
شیمى کاربردى روز
دوره 16، شماره 58
فروردین 1400
صفحه 287-306

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار