La protection de l’environnement est devenue une préoccupation majeure avec l’essor rapide des entreprises dans le monde entier. Par conséquent, les nanomatériaux basés sur les nanotechnologies (NM) et leur synthèse ont attiré l’attention des chercheurs sur les matériaux en vrac dans le monde scientifique moderne1. Plusieurs approches physicochimiques ont été adaptées pour traiter les contaminants organiques et inorganiques 2,3. À cet égard, en raison de sa simplicité et de sa capacité à dissoudre les toxines sans créer de contamination secondaire, la photocatalyse hétérogène est considérée comme une technique d’assainissement adaptative4. Des études ont conçu une hétérojonction ou un dopage entre des semi-conducteurs à bande interdite appropriés, ce qui permet de réduire la recombinaison électron-trou du constituant, la surface et le volume. Cette condition a par la suite augmenté la dégradation photocatalytique des colorants 5,6,7. Des travaux récents ont également rapporté un rôle synergique et d’amélioration du transfert de chargeur à travers des hétérojonctions/hybrides 8,9, et les oxydes métalliques semi-conducteurs démontrent des propriétés physiques et chimiques uniques pour des applications multifonctionnelles10. Par conséquent, les chercheurs ont accordé beaucoup d’attention aux nanoparticules de TiO2 et d’oxyde de zinc (NP de ZnO)11,12.
Par rapport aux matériaux uniques, la formation d’une hétérojonction est devenue l’une des préférences uniques pour augmenter la surface et le rapport de volume des matériaux et améliorer les performances photocatalytiques et antibactériennes d’un matériau. De plus, l’impact synergique des hétérojonctions binaires améliore la séparation des paires électrons/trous photogénérées par rapport aux hétérojonctions binaires13,14. Des études ont montré qu’une hétérojonction entre les NPs Mn2,O3 et ZnO15 améliore la stabilité et la capacité d’adsorption du substrat et réduit la résistance au transfert de charge dans les NP synthétisés. De plus, plusieurs études ont utilisé la réactivité hôte-dopant basée sur la théorie des acides et bases durs et mous de Pearson (HSAB) pour tester la formation d’hétérojonctions ou de dopants. Il a été constaté que les acides de Lewis durs (tels que le Mn(III)) ne peuvent pas diffuser à la limite du réseau hôte Zn (II) en présence d’un solvant à base dure comme l’eau16,17. Ils sont adsorbés sur la surface de l’hôte et oxydés pour former un hybride lors de la calcination.
En raison de son potentiel, l’objectif mondial actuel pour les applications industriellement évolutives de la synthèse de matériaux est l’amélioration de l’approche et de ses perspectives critiques13. La synthèse par combustion en solution (SCS) est une méthode simple, économe en temps et en énergie, pour créer des matériaux poreux ordonnés régulièrement18, qui jouent un rôle important dans le phénomène de transport d’ions et de masse19. La SCS comprend une distribution ou hétérojonction dopant-hôte décente basée sur la théorie des acides et bases durs et mous de Pearson (HSAB). Le dopage/hétérojonction peut ajuster les propriétés optiques, magnétiques et électriques des matériaux, stimulant ainsi l’application des matériaux grâce à un transfert de charge efficace et/ou à des rôles synergiques20. La SCS assistée par agent directeur d’architecture (ADA) peut également produire des cadres de nanocristaux colloïdaux ordonnés (CNF) utilisés pour le transport de masse/ion dans des dispositifs de conversion d’énergie21,22.
Cette étude a produit un tensioactif et un agent complexant à base d’alcool polyvinylique (PVA) pour synthétiser des NP de ZnO et une hétérojonction de nanocomposites binaires (NC) à base de ZnO grâce à une approche SG-SCS respectueuse de l’environnement. L’hétérojonction entre les oxydes, qui joue un rôle essentiel dans le transfert de charge, a été estimée sur la base de la théorie HSAB. Des techniques de caractérisation ont été utilisées pour comprendre les propriétés structurelles, optiques et morphologiques des matériaux. L’efficacité de dégradation du matériau a été testée sur des colorants AO8 stables et toxiques.