Çevrenin korunması, dünya çapındaki şirketlerin hızlı yükselişiyle birlikte büyük bir endişe haline geldi. Sonuç olarak, nanoteknoloji tabanlı nanomalzemeler (NM'ler) ve bunların sentezi, modern bilim dünyasında araştırmacıların dikkatini dökme malzemeler üzerinde çekmiştir1. Organik ve inorganik kirleticileri arıtmak için çeşitli fizikokimyasal yaklaşımlar uyarlanmıştır 2,3. Bu bağlamda, basitliği ve ikincil kontaminasyon yaratmadan toksinleri çözme kabiliyeti nedeniyle, heterojen fotokataliz uyarlanabilir bir iyileştirme tekniği olarak kabul edilmektedir4. Çalışmalar, bileşenin elektron deliği rekombinasyonunu, yüzey alanını ve hacmini azaltmaya yardımcı olan uygun bant aralıklı yarı iletkenler arasında bir heteroeklem veya doping tasarlamıştır. Bu durum daha sonra boyaların 5,6,7 fotokatalitik bozunmasını arttırdı. Son çalışmalar ayrıca heteroeklemler/hibritler 8,9 aracılığıyla sinerjik ve şarj cihazı transferi iyileştirme rolü bildirmiştir ve yarı iletken metal oksitler, çok işlevli uygulamalar için benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikler göstermektedir10. Sonuç olarak, TiO2 ve çinko oksit NP'leri (ZnO NP'ler) araştırmacılar arasında önemli bir ilgi görmüştür11,12.
Tek malzemelerle karşılaştırıldığında, bir heteroeklem oluşumu, malzemelerin yüzey alanını ve hacim oranını arttırmak ve bir malzemenin fotokatalitik ve antibakteriyel performansını iyileştirmek için benzersiz tercihlerden biri haline gelmiştir. Ayrıca, ikili heteroeklemlerin sinerjik etkisi, ikili heteroeklemlere kıyasla fotojenere elektron/delik çiftlerinin ayrılmasını iyileştirir13,14. Çalışmalar, Mn2O3 ve ZnO NP'ler15 arasındaki bir heteroeklemin, sentezlenen NP'lerde stabiliteyi ve substrat adsorpsiyon kapasitesini geliştirdiğini ve yük transfer direncini azalttığını göstermiştir. Ayrıca, birkaç çalışma, heteroeklem veya katkı maddesi oluşumunu test etmek için Pearson'ın sert ve yumuşak asitler ve bazlar (HSAB) teorisine dayanan konak-katkı maddesi reaktivitesini kullanmıştır. Sert Lewis asitlerinin (Mn(III) gibi), su16,17 gibi sert bir baz çözücünün varlığında Zn (II) konak kafesinin sınır çizgisine dileve dilediği bulunmuştur. Konak yüzeyine adsorbe edilirler ve kalsinasyon üzerine bir melez oluşturmak üzere oksitlenirler.
Potansiyeli nedeniyle, malzeme sentezinin endüstriyel olarak ölçeklenebilir uygulamaları için mevcut küresel odak noktası, yaklaşımı ve eleştirel bakış açılarını geliştirmektir13. Çözelti yanma sentezi (SCS), iyon/kütle taşıma olgusunda19 önemli bir rol oynayan düzenli olarak sıralanmış gözenekli malzemeler18 oluşturmak için basit, zaman/enerji açısından verimli bir yöntemdir. SCS, Pearson'ın sert ve yumuşak asitler ve bazlar (HSAB) teorisine dayanan iyi bir katkı maddesi-konak dağılımı veya heteroeklem içerir. Doping/heteroeklem, malzemelerin optik, manyetik ve elektriksel özelliklerini ayarlayabilir ve ardından etkili yük transferi ve/veya sinerjik roller20 yoluyla malzemelerin uygulanmasını artırabilir. Mimari yönlendirici ajan (ADA) destekli SCS, enerji dönüştürme cihazlarında kütle / iyon taşınması için kullanılan sıralı kolloidal nanokristal çerçeveler (CNF'ler) de üretebilir21,22.
Bu çalışma, çevre dostu bir SG-SCS yaklaşımı ile ZnO NP'leri ve ZnO bazlı ikili nanokompozit (NC'ler) heteroeklemi sentezlemek için bir poli-vinil alkol (PVA) yüzey aktif madde ve kompleks oluşturucu madde üretti. Yük transferinde hayati bir rol oynayan oksitler arasındaki heterobağlantı, HSAB teorisine dayanarak tahmin edildi. Malzemelerin yapısal, optik ve morfolojik özelliklerini anlamak için karakterizasyon teknikleri kullanılmıştır. Malzemenin bozunma verimliliği hem kararlı hem de toksik AO8 boyaları üzerinde test edildi.