يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

أكسيد المعادن غير المتجانسة للأنشطة التحفيزية الضوئية

991 مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/64077

⸱

يوليو 20, 2022

 ,  ,  ,  , 
1Department of Applied Chemistry, Adama Science and Technology University, 2Department of Chemistry, Faculty of Science, Taif University, 3Pharmaceutical Technology Unit, Faculty of Pharmacy, AIMST University

في هذه المقالة

ملخص

يعزز تطوير الوصلة غير المتجانسة أنشطة التحفيز الضوئي لتخليق احتراق المحلول ، وهي عملية موفرة للوقت / الطاقة. تم استخدام تقنيات التوصيف التحليلي المتقدمة في هذا البروتوكول لتقييم خصائص المواد ، وأظهرت المركبات النانوية تحلل صبغة البرتقال الحمضي -8.

الملخص

هناك طلب عالمي كبير على التحسينات في تقنيات التوليف وخصائصها المثلى ، خاصة بالنسبة للتطبيقات على نطاق صناعي. يعد تخليق احتراق المحلول القائم على Sol-gel (SG-SCS) طريقة بسيطة لإنتاج مواد مسامية مرتبة. في هذا الصدد ، تساعد نظرية الأحماض والقواعد الصلبة والناعمة لبيرسون في اختيار تفاعل المضيف المنشط لتشكيل تقاطع غير متجانس مناسب.

يؤدي تكوين الوصلة غير المتجانسة أيضا إلى تغيير الخصائص الأساسية للمواد ، مما يحسن التحفز الضوئي عن طريق نقل الشحنة أو الأنشطة التآزرية. تعتبر درجة حرارة التكليس البالغة 500 درجة مئوية مثالية لهذه العملية بناء على نتائج تقييم الثبات عبر تحليل نسبة القياس الحراري التفاضلي (DTG).

تم التحقق من صحة الأبعاد النانوية للجسيمات النانوية (NPs) والمركبات النانوية (NCs) المتولدة باستخدام حيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني عالي الدقة (HRTEM). علاوة على ذلك ، أكدت الصور المجهرية المجهرية الإلكترونية الماسحة وتحليلات BET طبيعة مسامية المواد. أنشأت HRTEM ، والتحليل الطيفي للإلكترون الضوئي بالأشعة السينية ، وتحقيقات الأشعة السينية المشتتة للطاقة تكوين المواد. وجدت الدراسة أن NCs تحلل اللون البرتقالي الحمضي 8 (AO8) بشكل أكثر كفاءة من ZnO العاري.

المقدمة

أصبحت حماية البيئة مصدر قلق كبير مع الارتفاع السريع في الشركات في جميع أنحاء العالم. وبالتالي ، جذبت المواد النانوية القائمة على تقنية النانو (NMs) وتخليقها انتباه الباحثين على المواد السائبة في العالم العلميالحديث 1. تم تكييف العديد من الأساليب الفيزيائية والكيميائية لمعالجة الملوثات العضوية وغير العضوية2،3. في هذا الصدد ، نظرا لبساطته وقدرته على إذابة السموم دون إحداث تلوث ثانوي ، يعتبر التحفيز الضوئي غير المتجانس تقنية معالجة تكيفية4. صممت الدراسات مقطعا غير متجانس أو منشطات بين أشباه الموصلات المناسبة لفجوة النطاق ، مما يساعد على تقليل إعادة تركيب ثقب الإلكترون ، ومساحة السطح ، والحجم. زادت هذه الحالة لاحقا من التدهور المحفز الضوئي للأصباغ5،6،7. أبلغت الأعمال الحديثة أيضا عن دور تحسين التآزر ونقل الشاحن من خلال الوصلات غير المتجانسة / الهجينة 8,9 ، وتظهر أكاسيد معدن أشباه الموصلات خصائص فيزيائية وكيميائية فريدة للتطبيقات متعددة الوظائف10. نتيجة لذلك ، حظيت TiO2 و Nis أكسيد الزنك (ZnO NPs) باهتمام كبير11،12 بين الباحثين.

بالمقارنة مع المواد المفردة ، أصبح تكوين الوصلة غير المتجانسة أحد التفضيلات الفريدة لزيادة مساحة السطح ونسبة حجم المواد وتحسين أداء التحفيز الضوئي والمضاد للبكتيريا للمادة. علاوة على ذلك ، فإن التأثير التآزري للوصلات غير المتجانسة الثنائية يحسن فصل أزواج الإلكترون / الثقب المولدة ضوئيا مقارنة بالوصلات غير المتجانسةالثنائية 13،14. أظهرت الدراسات أن التقاطع غير المتجانس بين Mn2O3 و ZnO NPs15 يحسن الاستقرار وقدرة امتصاص الركيزة ويقلل من مقاومة نقل الشحنة في NPs المركبة. علاوة على ذلك ، استخدمت العديد من الدراسات تفاعل المضيف المنشط بناء على نظرية الأحماض والقواعد الصلبة والناعمة (HSAB) لبيرسون لاختبار تكوين الوصلة غير المتجانسة أو المنشطة. وجد أن أحماض لويس الصلبة (مثل المنزوني (III)) لا يمكن أن تنتشر في الخط الحدودي لشبكة مضيف Zn (II) في وجود مذيب قاعدة صلبة مثل الماء16،17. يتم امتصاصها على سطح المضيف وتأكسد لتشكيل هجين عند التكلس.

نظرا لإمكانياتها ، فإن التركيز العالمي الحالي للتطبيقات القابلة للتطوير صناعيا لتخليق المواد ينصب على تحسين النهج وآفاقه النقدية13. تخليق احتراق المحلول (SCS) هو طريقة بسيطة وموفرة للوقت / الطاقة لإنشاء مواد مسامية مرتبة بانتظام18 ، والتي تلعب دورا مهما في ظاهرة النقل الأيوني / الكتلي19. يشتمل SCS على توزيع مضيف مخدر لائق أو تقاطع غير متجانس بناء على نظرية بيرسون للأحماض والقواعد الصلبة والناعمة (HSAB). يمكن للمنشطات / الوصلة غير المتجانسة ضبط الخصائص البصرية والمغناطيسية والكهربائية للمواد ، وبالتالي تعزيز تطبيق المواد من خلال نقل الشحنة الفعال و / أو الأدوارالتآزرية 20. يمكن ل SCS بمساعدة عامل توجيه الهندسة المعمارية (ADA) أيضا إنتاج أطر بلورات نانوية غروية مرتبة (CNFs) تستخدم لنقل الكتلة / الأيونات في أجهزة تحويل الطاقة21،22.

أنتجت هذه الدراسة مادة خافضة للتوتر السطحي وعامل معقد من كحول الفينيل (PVA) لتصنيع ZnO NPs ومركبات النانو الثنائية القائمة على ZnO (NCs) من خلال نهج SG-SCS الصديق للبيئة. تم تقدير التقاطع غير المتجانس بين الأكاسيد ، الذي يلعب دورا حيويا في نقل الشحنة بناء على نظرية HSAB. تم استخدام تقنيات التوصيف لفهم الخصائص الهيكلية والبصرية والصرفولوجية للمواد. تم اختبار كفاءة تحلل المادة على أصباغ AO8 المستقرة والسامة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. تخليق المواد النانوية

  1. ZnO-Mn2O3 تخليق النانو المركب
    1. قم بتصنيع المركبات النانوية باستخدام كحول بولي فينيل كخافض للتوتر السطحي ونهج SG-SCS بمساعدة عامل التعقيد. للحصول على توضيح بياني لنهج SG-SCS، انظر الشكل التكميلي S1.
    2. قم بإذابة 1.5 جم من بوليمر PVA في 100 مل من الماء المقطر مع التحريك المستمر على محرك مغناطيسي لمدة 15 دقيقة عند 115 درجة مئوية23.
    3. صب محاليل سلائف الملح ، سداسي هيدرات نترات الزنك بتركيز 90٪ حجم / حجم ، وكبريتات المنغنيز بتركيز 10٪ v / v في محلول PVA المذاب أعلاه مع التحريك المستمر لمدة 10 دقائق تقريبا وخفض درجة الحرارة إلى 70 درجة مئوية.
      ملاحظة: تم خلط سلائف الملح في وقت واحد لموازنة تفاعل السلائف النانوية لاتباع نهج المنشطات16،24. تم تخفيض درجة الحرارة إلى 70 درجة مئوية للتحكم في النمو المتسارع للجسيمات النانوية وتجميعها ، وفقا لنموذج La Mar25،26.
    4. عمر سول هيدروكسيد المعدن المطور (الجسيمات الغروية) عن طريق إبقائه في منطقة مغلقة ومظلمة لمدة يومين. ثم قم بتجفيف المحلول عن طريق التسخين عند 110 درجة مئوية (في الهواء) لتشكيل مادة هلامية.
      ملاحظة: يعمل بوليمر PVA كبنية ، يوجه القوالب وعوامل المعقدة ، مما يساعد في التشتت المتجانس للكاتيونات المعدنية ، وبدء عملية الاحتراق ومنع خصائص التجميع / التكتل.
    5. قم بتعريض الجل للاحتراق في الهواء عن طريق تسخين الفرن إلى درجة حرارة اشتعال ~ 150-250 درجة مئوية (يتم فحص درجة الحرارة التقريبية باستخدام مقياس حرارة بسيط). درجة حرارة الاشتعال هي درجة الحرارة الدنيا المطلوبة لبدء الاحتراق. أثناء الاحتراق ، استخدم الشفاطات لجمع جميع المنتجات الثانوية للغازات السامة التي تؤثر على صحة الإنسان.
      ملاحظة: تم تنشيط عملية الاحتراق عن طريق تكوين مجمعات بين بوليمر PVA وسلائف النترات ، والتي تعمل كوقود لتسهيل عملية الاحتراق.
    6. تكلس المواد المحترقة لمدة 3 ساعات عند 500 درجة مئوية في فرن دثر ، محسن باستخدام تقنية تحليل القياس الحراري التفاضلي (DTG). DTG يتحلل الشوائب غير المحترقة ويحسن بلورة المواد27.
  2. توليف ZnO و Mn2O3 NPs
    1. قم بتصنيع أكاسيد المعادن العارية باستخدام نهج سول جل. قم بتجميع ZnO و Mn2O3 بدون PVA باستخدام جميع الخطوات المذكورة سابقا ، الخطوات 1.1.1.-1.1.6 ، باستثناء الخطوة 1.1.2. نظرا لعدم وجود مجمعات النترات المعدنية وبوليمر PVA ، لا تحدث أي عملية انتشار ذاتي أثناء خطوة التجفيف النهائية.

2. توصيف NP

  1. تحديد نسبة قياس الجاذبية الحرارية ، وتحديدا القياس الحراري الحراري / الحراري التفاضلي (تحليل DT / DTA) ، في جو النيتروجين بمعدل تدفق 20.0 مل / دقيقة ووقت منحدر 50 درجة مئوية / دقيقة لدراسة الاستقرار الحراري وسلوك التحلل ل NPs و NCs.
  2. قم بإجراء التحليل الطيفي لتحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) باستخدام كريات KBr في حدود 400-4000 سم −1 لدراسة سلوك المجموعة الوظيفية السطحية ل NPs و NCs.
  3. إجراء حيود الأشعة السينية (XRD) لدراسة التركيب البلوري ل PVA و NPs و NCs.
  4. استخدم Brunauer-Emmett-Teller (BET; N2 متساوي الحرارة بالامتصاص والامتصاص) لحساب مساحة السطح المحددة للعينات في نطاق الضغط النسبي (P / Po) من 0.05-0.35. تحديد توزيعات حجم المسام للعينات باستخدام طريقة Barrett-Joyner-Halenda (BJH). أخيرا ، قم بقياس امتصاص N2 لجميع NPs و NCs عند -196.15 درجة مئوية.
  5. استخدم المجهر الإلكتروني الماسح مع التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (SEM-EDX) والفحص المجهري الإلكتروني عالي الدقة (HRTEM) لدراسة الأشكال وإجراء الدراسات التركيبية ل NPs و NCs.
  6. قم بإجراء تحليل طيفي الإلكترون الضوئي بالأشعة السينية (XPS) على نظام متكامل مع عدسة الغمر المغناطيسي الحاصلة على براءة اختراع من Kratos ، ونظام تحييد الشحنة ، ومحلل المرآة الكروية. معايرة ذروة الطاقات بناء على طاقة الكربون الخارجي.
    ملاحظة: اعتمد الباحث جميع الإجراءات والبروتوكولات القياسية أثناء عملية التوصيف.

3. دراسات تحلل الدفعات

  1. قم بإجراء تجربة التحفيز الضوئي عن طريق إذابة 20 جزء في المليون من صبغة AO8 في 250 مل من المحلول المائي (مذيب الماء) مع 0.06 جم من المحفزات الضوئية ZnO NPs و NCs.
  2. استخدم تجربة التحلل كموصل في مفاعل زجاجي دائري مقاس 176.6 سم2 . في هذه التجربة، استخدم مصباح بخار زئبق متوسط الضغط (مصباح زئبق) كمصدر للضوء (λmax = 365 نانومتر، 125 واط)28. قبل الإضاءة ، حرك تعليق التفاعل باستمرار في الظلام لمدة 30 دقيقة لإنشاء توازن الامتزاز / الامتصاص ل AO8 / CR على NPs / NCs.
  3. قم بإشعاع العينات مباشرة عن طريق تركيز الضوء على خليط التفاعل من مسافة 20 سم. استخدم أداة تقليب مغناطيسية عند 110 دورة في الدقيقة لخلط المحلول باستمرار. التحكم في درجة حرارة المفاعل الكلي أثناء التجربة باستخدام دوران المياه.
  4. ارسم 5 مل من محلول الصبغة كل 15 دقيقة لقياس تركيزاتها في الوقت t بواسطة مقياس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية. احسب النسبة المئوية لكفاءة التحلل التحلل الضوئي باستخدام المعادلة:
    figure-protocol-1
    حيث Co و Ct هما تركيزات التشعيع الأولية وبعد الوقت t ، على التوالي ، لمحلول الأصباغ AO8 و CR ؛ η هي كفاءة إزالة اللون للصور ،
  5. استخدم المعادلة الحركية الزائفة من الدرجة الأولى لدراسة ديناميكيات التفاعل:
    الحركية الزائفة من الدرجة الأولى:figure-protocol-2
    حيث Co و Ct هما التركيزان الأوليان والتوازن لصبغة AO8 (مجم / لتر) ، على التوالي ، k هو ثابت المعدل ، و t هو الوقت بالدقائق.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

يوضح الشكل 1 أ الثبات الحراري للNCs الثنائية قبل أن تحلل أداة DTG التكلس في الغلاف الجوي N2 . سلسلة من تبخير جزيئات H2O الممتصة ، والاضمحلال داخل الجزيئات ، وهيدروكسيدات المعادن أو / و تحلل السلسلة الجانبية PVA ، وتحلل السلسلة الرئيسية بين الجزيئية / PVA ، وأخيرا ، حدث الجزء البلوري لإعطاء الكربون والهيدروكربونات والرماد29،30.

أظهرت NCs فقدان الاستقرار فوق 720 درجة مئوية. كانت زوايا ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يصف البروتوكول الحالي تخليق البلورات النانوية باستخدام استراتيجية من أسفل إلى أعلى مع شكل وحجم وهيكل دقيقين. لاحظت الدراسة أن تنوي ونمو البلورات النانوية كانا مهمين قبل تكوين البلورات النانوية. هنا ، تم تصنيع أكاسيد ZnO والمنغنيز بناء على نظرية مجموعة LaMer25 ، والتي تفترض عملية تكوين البلورات النانوية بعد تقليل السلائف إلى ذرات ونوى ، مما يؤدي إلى تكوين البذور لإنتاج بلورات نانوية. في هذا الصدد ، يعتمد الشكل والحجم العام للبلورات النانوية على نمو البذور وخصائص ال...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

نود أن نتوجه بخالص الشكر إلى جامعة أداما للعلوم والتكنولوجيا على دعمها في هذا العمل. تم توفير التمويل من مشروع دعم الباحثين بجامعة الطائف رقم (TURSP-2020/44) ، جامعة الطائف ، الطائف ، المملكة العربية السعودية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
حمض برتقالي 8سيجما ألدريتش65٪ ،
كلورسيجما ألدريتش7782-50-5
ثنائي ثانوجيرمولسيجما ألدريتش773881-43-9
حمض الهيدروكلوريكسيجما ألدريتش7647-01-0
نترات المنغنيز (10٪) ملحسيجما ألدريتش15710-66-410٪
كبريتات المنغنيز أحادية الهيدراتسيجما ألدريتش: 2.95 جم / سم ³ ؛ الذوبان في الماء: 70 جم / 100 مل (70 درجة ؛ C); 99.95٪,  MnSO4.H2O
بولي (كحول الفينيل)سيجما ألدريتش9002-89-5الكثافة: 1.19 & 1.31 جم / سم & sup3 ؛ @ 20 درجة ؛ C ، قابل للذوبان في الماء فقط @ > 80 درجة ؛ C
نترات الزنك سداسي هيدرات (90٪)سيجما ألدريتش10196-18-698٪ ؛ الكثافة: 2.065 جم / سم & sup3 ؛ @ 20 درجة ؛ C; الذوبان في الماء: 184.3 جم / 100 مل @ 20 درجة ؛ C
الأدوات المستخدمة< قوية>
<قوية>اسم المواد<قوي>نموذج<قوي>التحليل
BET (N2< / sub> متساوي حرارة الامتزاز والامتصاص)أداة الكروم الكمومية.الخصائص
DT / DTAShimadzu DTG-60Hقياس الاستقرار
FTIRPerkin Elmer FT-IR ، الطيف 65معلومات
HRTEMJEOL TEM 2100 HRTEMالتحليل
SEM-EDXSEM-EDX-EVO 18 مع مرفق فراغ منخفض و ALTO 1000 مرفق التبريدمورفولوجي تحليل
XPSAXIS ULTRA من المحور 165
XRDShimadzu ، XRD-7000التبلور ، الهيكل ، والمتوسط التقريبي لحجم
< قوي > البرامج الشائعة المستخدمة < / قوي >
< قوي > الاسم < / قوي >< قوي > شركة < / قوي >< قوي > الاستخدام < قوي>
MendeleyMendeley-Desktop-1.19.8-win32للاستشهاد بالمراجع
OriginPro 8XRD و BET و UV VES-DRS تحليل
كثافة النسيجيةالحراريالترابط الكيميائيالشقي والحجم والتكوين البلورات البيانات

المراجع

  1. Khort, A., et al. Corrosion and transformation of solution combustion synthesized Co, Ni and CoNi nanoparticles in synthetic freshwater with and without natural organic matter. Scientific Reports. 11 (1), 7860(2021).
  2. Pype, M., Lawrence, M. G., Keller, J., Gernjak, W. Reverse osmosis integrity monitoring in water reuse: The challenge to verify virus removal - A review. Water Research. 98, 384-395 (2016).
  3. Adeleye, A. S., et al. Engineered nanomaterials for water treatment and remediation: Costs, benefits, and applicability. Chemical Engineering Journal. 286, 640-662 (2016).
  4. Gómez-Pastora, J., et al. Review and perspectives on the use of magnetic nanophotocatalysts (MNPCs) in water treatment. Chemical Engineering Journal. 310 (2), 407-427 (2017).
  5. Nadeem, M. S., et al. Enhancement in the photocatalytic and antimicrobial properties of ZnO nanoparticles by structural variations and energy bandgap tuning through Fe and Co co-doping. Ceramics International. 47 (8), 11109-11121 (2021).
  6. Nadeem, M. S., et al. Energy-levels well-matched direct Z-scheme ZnNiNdO/CdS heterojunction for elimination of diverse pollutants from wastewater and microbial disinfection. Environmental Science and Pollution Research International. , (2022).
  7. Munawar, T., Iqbal, F., Yasmeen, S., Mahmood, K., Hussain, A. Multi metal oxide NiO-CdO-ZnO nanocomposite-Synthesis, structural, optical, electrical properties and enhanced sunlight driven photocatalytic activity. Ceramics International. 46 (2), 2421-2437 (2020).
  8. Srinivasa, N., et al. Facile synthesis of Ni/NiO nanocomposites: The effect of Ni content in NiO upon the oxygen evolution reaction within alkaline media. RSC Advances. 11 (24), 14654-14664 (2021).
  9. Chen, P., et al. Solution combustion synthesis of ternary Ni/WC/C composites with efficient electrocatalytic oxygen reduction performance. RSC Advances. 11 (61), 38718-38726 (2021).
  10. Nagvenkar, A. P., Perelshtein, I., Piunno, Y., Mantecca, P., Gedanken, A. Sonochemical one-step synthesis of polymer-capped metal oxide nanocolloids: Antibacterial activity and cytotoxicity. ACS Omega. 4 (9), 13631-13639 (2019).
  11. Janotti, A., Van de Walle, C. G. Fundamentals of zinc oxide as a semiconductor. Reports on Progress in Physics. 72 (12), 126501(2009).
  12. Abebe, B., Murthy, H. C. A., Amare, E. Enhancing the photocatalytic efficiency of ZnO: Defects, heterojunction, and optimization. Environmental Nanotechnology, Monitoring. & Management. 14, 100336(2020).
  13. Abebe, B., Murthy, H. C. A., Zereffa, E. A. Multifunctional application of PVA-aided Zn-Fe-Mn coupled oxide nanocomposite. Nanoscale Research Letters. 16, 1(2021).
  14. Shekofteh-Gohari, M., Habibi-Yangjeh, A. Fe3O4/ZnO/CoWO4 nanocomposites: Novel magnetically separable visible-light-driven photocatalysts with enhanced activity in degradation of different dye pollutants. Ceramics International. 43 (3), 3063-3071 (2017).
  15. Saravanan, R., Gupta, V. K. K., Narayanan, V., Stephen, A. Visible light degradation of textile effluent using novel catalyst ZnO/γ-Mn2O3. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 45 (4), 1910-1917 (2014).
  16. Buonsanti, R., Milliron, D. J. Chemistry of doped colloidal nanocrystals. Chemistry of Materials. 25 (8), 1305-1317 (2013).
  17. Hu, H., He, H., Zhang, J., Hou, X., Wu, P. Optical sensing at the nanobiointerface of metal ion-optically-active nanocrystals. Nanoscale. 10 (11), 5035-5046 (2018).
  18. Deganello, F., Tyagi, A. K. Solution combustion synthesis, energy and environment: Best parameters for better materials. Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 64 (2), 23-61 (2018).
  19. Buonsanti, R., et al. Assembly of ligand-stripped nanocrystals into precisely controlled mesoporous architectures. Nano Letters. 12 (7), 3872-3877 (2012).
  20. Li, F., Ran, J., Jaroniec, M., Qiao, S. Z. Solution combustion synthesis of metal oxide nanomaterials for energy storage and conversion. Nanoscale. 7 (42), 17590-17610 (2015).
  21. Williams, T. E., et al. Nearest-neighbour nanocrystal bonding dictates framework stability or collapse in colloidal nanocrystal frameworks. Chemical Communications. 53 (35), 4853-4856 (2017).
  22. Helms, B. A., Williams, T. E., Buonsanti, R., Milliron, D. J. Colloidal nanocrystal frameworks. Advanced Materials. 27 (38), 5820-5829 (2015).
  23. Liu, B., et al. Synthesis of ZnO nano-powders via a novel PVA-assisted freeze-drying process. RSC Advances. 6 (111), 110349-110355 (2016).
  24. Abebe, B., Murthy, H. C. A. Insights into ZnO-based doped porous nanocrystal frameworks. RSC Advances. 12 (10), 5816-5833 (2022).
  25. LaMer, V. K., Dinegar, R. H. Theory, production and mechanism of formation of monodispersed hydrosols. Journal of the American Chemical Society. 72 (11), 4847-4854 (1950).
  26. Jun, Y. -S., et al. Classical and nonclassical nucleation and growth mechanisms for nanoparticle formation. Annual Review of Physical Chemistry. 73, 453-477 (2022).
  27. Gao, Y., Meng, F., Li, X., Wen, J. Z., Li, Z. Factors controlling nanosized Ni-Al 2 O 3 catalysts synthesized by solution combustion for slurry-phase CO methanation: the ratio of reducing valences to oxidizing valences in redox systems. Catalysis Science & Technology. 6 (21), 7800-7811 (2016).
  28. Abebe, B., Zereffa, E. A., Murthy, H. C. A. Synthesis of poly(vinyl alcohol)-aided ZnO/Mn 2 O 3 nanocomposites for acid orange-8 dye degradation: Mechanism and antibacterial activity. ACS Omega. 6 (1), 954-964 (2021).
  29. Kumar, S., Krishnakumar, B., Sobral, A. J. F. N., Koh, J. Bio-based ( chitosan / PVA / ZnO ) nanocomposites fi lm Thermally stable and photoluminescence material for removal of organic dye. Carbohydrate Polymers. 205, 559-564 (2019).
  30. Dai, Y., et al. Enhanced mechanical, thermal, and UV-shielding properties of poly(vinyl alcohol)/metal-organic framework nanocomposites. RSC Advances. 8 (67), 38681-38688 (2018).
  31. Munawar, T., et al. Novel tri-phase heterostructured ZnO-Yb2O3-Pr2O3 nanocomposite; structural, optical, photocatalytic and antibacterial studies. Ceramics International. 46 (8), 11101-11114 (2020).
  32. Mukhtar, F., et al. Enhancement in carrier separation of ZnO-Ho2O3-Sm2O3 hetrostuctured nanocomposite with rGO and PANI supported direct dual Z-scheme for antimicrobial inactivation and sunlight driven photocatalysis. Advanced Powder Technology. 32 (10), 3770-3787 (2021).
  33. Lachheb, H., et al. Electron transfer in ZnO-Fe 2 O 3 aqueous slurry systems and its effects on visible light photocatalytic activity. Catalysis Science & Technology. 7 (18), 4041-4047 (2017).
  34. Thommes, M., et al. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 87 (9-10), 1051-1069 (2015).
  35. Kumar, P., Kim, K. -H., Kwon, E. E., Szulejko, J. E. Metal-organic frameworks for the control and management of air quality: advances and future direction. Journal of Materials Chemistry A. 4 (2), 345-361 (2016).
  36. Liu, J., et al. NiO-PTA supported on ZIF-8 as a highly effective catalyst for hydrocracking of Jatropha oil. Scientific Reports. 6, 23667(2016).
  37. Fatehah, M. O., Aziz, H. A., Stoll, S. Stability of ZnO nanoparticles in solution. Influence of pH, dissolution, aggregation and disaggregation effects. Journal of Colloid Science and Biotechnology. 3 (1), 75-84 (2014).
  38. Sigoli, F. A., Davolos, M. R., Jafelicci, M. Morphological evolution of zinc oxide originating from zinc hydroxide carbonate. Journal of Alloys and Compounds. 262-263, 292-295 (1997).
  39. Wachs, I. E. Raman and IR studies of surface metal oxide species on oxide supports: Supported metal oxide catalysts. Catalysis Today. 27 (3-4), 437-455 (1996).
  40. Parler, C. M., Ritter, J. A., Amiridis, M. D. Infrared spectroscopic study of sol-gel derived mixed-metal oxides. Journal of Non-Crystalline Solids. 279 (2-3), 119-125 (2001).
  41. Anžlovar, A., Kogej, K., Crnjak Orel, Z., Žigon, M. Polyol mediated nano size zinc oxide and nanocomposites with poly(methyl methacrylate). Express Polymer Letters. 5 (7), 604-619 (2011).
  42. Saravanan, R., et al. ZnO/Ag/Mn 2 O 3 nanocomposite for visible light-induced industrial textile effluent degradation, uric acid and ascorbic acid sensing and antimicrobial activity. RSC Advances. 5 (44), 34645-34651 (2015).
  43. Yang, G., Yan, W., Wang, J., Yang, H. Fabrication and formation mechanism of Mn 2 O 3 hollow nanofibers by single-spinneret electrospinning. CrystEngComm. 16 (30), 6907-6913 (2014).
  44. Liu, Y., et al. A magnetically separable photocatalyst based on nest-like γ-Fe 2 O 3 /ZnO double-shelled hollow structures with enhanced photocatalytic activity. Nanoscale. 4 (1), 183-187 (2012).
  45. Hu, Y., et al. A microwave-assisted rapid route to synthesize ZnO/ZnS core-shell nanostructures via controllable surface sulfidation of ZnO nanorods. CrystEngComm. 13 (10), 3438-3443 (2011).
  46. Zhang, J., et al. Synthesis and gas sensing properties of α-Fe 2 O 3 @ ZnO core-shell nanospindles. Nanotechnology. 22 (18), 185501(2011).
  47. Penn, R. L. Imperfect oriented attachment: Dislocation generation in defect-free nanocrystals. Science. 281 (5379), 969-971 (1998).
  48. Zhang, J., Huang, F., Lin, Z. Progress of nanocrystalline growth kinetics based on oriented attachment. Nanoscale. 2 (1), 18-34 (2009).
  49. Zeng, Z., et al. A fluorescence-electrochemical study of carbon nanodots (CNDs) in bio- and photoelectronic applications and energy gap investigation. Physical Chemistry Chemical Physics. 19 (30), 20101-20109 (2017).
  50. Zhai, T., et al. Controllable synthesis of hierarchical ZnO nanodisks for highly photocatalytic activity. CrystEngComm. 14 (5), 1850-1855 (2012).
  51. Li, N., et al. Efficient removal of chromium from water by Mn3O4 @ZnO/Mn3O4 composite under simulated sunlight irradiation: Synergy of photocatalytic reduction and adsorption. Applied Catalysis B: Environmental. 214, 126-136 (2017).
  52. Abebe, B. Polymer assisted colloidal nanocrystal framework synthesis: Sol-gel approach. Materials Research Express. 8 (12), 125005(2021).
  53. Jiamprasertboon, A., et al. Heterojunction α-Fe2O3/ZnO films with enhanced photocatalytic properties grown by aerosol-assisted chemical vapour deposition. Chemistry - A European Journal. 25 (48), 11337-11345 (2019).
  54. Mukhtar, F., et al. Dual S-scheme heterojunction ZnO-V2O5-WO3 nanocomposite with enhanced photocatalytic and antimicrobial activity. Materials Chemistry and Physics. 263, 124372(2021).
  55. Marschall, R. Semiconductor composites: Strategies for enhancing charge carrier separation to improve photocatalytic activity. Advanced Functional Materials. 24 (17), 2421-2440 (2013).
  56. Beranek, R. (Photo)electrochemical methods for the determination of the band edge positions of TiO 2-based nanomaterials. Advances in Physical Chemistry. 2011, 786759(2011).
  57. Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W., Bahnemann, D. W. Environmental applications of semiconductor photocatalysis. Chemical Reviews. 95 (1), 69-96 (1995).
  58. Wu, Y., Wang, D., Li, Y. Understanding of the major reactions in solution synthesis of functional nanomaterials. Science China Materials. 59, 938-996 (2016).
  59. Xia, Y., Xiong, Y., Lim, B., Skrabalak, S. E. Shape-controlled synthesis of metal nanocrystals: Simple chemistry meets complex physics. Angewandte Chemie. 48 (1), 60-103 (2008).
  60. Kim, S. J., Yoon, S., Kim, H. J. Review of solution-processed oxide thin-film transistors. Japanese Journal of Applied Physics. 53, (2014).
  61. Zhang, J., Guo, Q., Liu, Y., Cheng, Y. Preparation and characterization of Fe2O3/Al2O3 using the solution combustion approach for chemical looping combustion. Industrial & Engineering Chemistry Research. 51 (39), 12773-12781 (2012).
  62. Novitskaya, E., Kelly, J. P., Bhaduri, S., Graeve, O. A. A review of solution combustion synthesis: an analysis of parameters controlling powder characteristics. International Materials Reviews. 66 (3), 188-214 (2021).
  63. González-Cortés, S. L., Imbert, F. E. Fundamentals, properties and applications of solid catalysts prepared by solution combustion synthesis (SCS). Applied Catalysis A: General. 452, 117-131 (2013).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

تخليق السول-جيلالاحتراق بالمحلولالمواد المساميةنقل الشحنةالقياس الحراري الوزني التفاضليحيود الأشعة السينيةالمجهر الإلكتروني النافذ عالي الدقةتفكك صبغة البرتقالي الحمضي

تم نشر هذه المقالة

الفيديو قريباً

تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.