Published April 10, 2021 | Version v1
Publication Open

Facile Controlling of the Physical Properties of Zinc Oxide and Its Application to Enhanced Photocatalysis

Creators

  • 1. Hanoi University of Science and Technology

Description

In this study, the physical properties of ZnO were facile controlled by the synthesis method with the addition of capping and precipitation agents. As-prepared ZnO samples had different morphologies such as carnation flower-like ZnO (CF-ZnO), rose-flower-like ZnO (RF-ZnO), rod-like ZnO (R-ZnO), and nanoparticle ZnO (N-ZnO) and were characterized by SEM, XRD, N2 adsorption/desorption isotherms, FT-IR, and DR/UV-vis. All samples had a crystallite structure of hexagonal wurtzite type. The CF-ZnO and RF-ZnO samples had the hierarchical structure like a carnation flower and a beautiful rose, respectively. R-ZnO was composed of many hexagonal rods and few spherical particles, while N-ZnO microstructures were made up of nanoparticles with approximately 20–30 nm, exhibiting the largest surface area, pore volume, and pore width among as-prepared samples, and their crystal size and bandgap energy were 17.8 nm and 3.207 eV, respectively. The catalytic performances of ZnO samples were evaluated by degradation of Tartrazine (TA) and Caffeine (CAF) under low UV irradiation (15 W). N-ZnO showed a high photocatalytic activity compared to other samples. Besides, the reaction kinetics was investigated by the first-order kinetic model, and the catalytic performance of ZnO was evaluated through several organic pollutants.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه الدراسة، تم التحكم في الخصائص الفيزيائية لـ ZnO بسهولة من خلال طريقة التوليف مع إضافة عوامل السد والترسيب. كان لعينات ZnO التي تم إعدادها أشكال مختلفة مثل ZnO الذي يشبه زهرة القرنفل (CF - ZnO)، ZnO الذي يشبه زهرة الورد (RF - ZnO)، ZnO الذي يشبه القضيب (R - ZnO)، والجسيمات النانوية ZnO (N - ZnO) وتم تمييزها بواسطة SEM، XRD، N2 الامتزاز/الامتزاز متساوي الحرارة، FT - IR، و DR/UV - vis. كانت جميع العينات تحتوي على بنية بلورية من نوع wurtzite سداسي. كان لعينات CF - ZnO و RF - ZnO الهيكل الهرمي مثل زهرة القرنفل والورد الجميل، على التوالي. كان R - ZnO يتكون من العديد من القضبان السداسية وعدد قليل من الجسيمات الكروية، في حين كانت البنى الدقيقة لـ N - ZnO تتكون من جسيمات نانوية مع ما يقرب من 20–30 نانومتر، مما يدل على أكبر مساحة للسطح، وحجم المسام، وعرض المسام بين العينات التي تم إعدادها، وكان حجمها البلوري وطاقة فجوة النطاق الترددي 17.8 نانومتر و 3.207 إلكترون فولت، على التوالي. تم تقييم الأداء التحفيزي لعينات أكسيد الزنك من خلال تحلل التارتازين (TA) والكافيين (CAF) تحت إشعاع منخفض للأشعة فوق البنفسجية (15 واط). أظهر N - ZnO نشاطًا تحفيزيًا ضوئيًا مرتفعًا مقارنة بالعينات الأخرى. إلى جانب ذلك، تم التحقيق في حركية التفاعل من خلال النموذج الحركي من الدرجة الأولى، وتم تقييم الأداء التحفيزي لأكسيد الزنك من خلال العديد من الملوثات العضوية.

Translated Description (French)

Dans cette étude, les propriétés physiques du ZnO ont été facilement contrôlées par la méthode de synthèse avec l'ajout d'agents de coiffage et de précipitation. Les échantillons de ZnO tels que préparés avaient différentes morphologies telles que le ZnO ressemblant à une fleur d'œillet (CF-ZnO), le ZnO ressemblant à une fleur de rose (RF-ZnO), le ZnO ressemblant à une tige (R-ZnO) et la nanoparticule ZnO (N-ZnO) et étaient caractérisés par SEM, XRD, les isothermes d'adsorption/désorption de N2, FT-IR et DR/UV-vis. Tous les échantillons avaient une structure cristallite de type wurtzite hexagonale. Les échantillons CF-ZnO et RF-ZnO avaient la structure hiérarchique comme une fleur d'œillet et une belle rose, respectivement. R-ZnO était composé de nombreuses tiges hexagonales et de quelques particules sphériques, tandis que les microstructures N-ZnO étaient composées de nanoparticules d'environ 20–30 nm, présentant la plus grande surface, le plus grand volume de pores et la plus grande largeur de pores parmi les échantillons tels que préparés, et leur taille de cristal et leur énergie de bande interdite étaient de 17,8 nm et 3,207 eV, respectivement. Les performances catalytiques des échantillons de ZnO ont été évaluées par dégradation de la tartrazine (TA) et de la caféine (CAF) sous faible irradiation UV (15 W). Le N-ZnO a montré une activité photocatalytique élevée par rapport aux autres échantillons. En outre, la cinétique de réaction a été étudiée par le modèle cinétique de premier ordre, et la performance catalytique du ZnO a été évaluée à travers plusieurs polluants organiques.

Translated Description (Spanish)

En este estudio, las propiedades físicas del ZnO se controlaron fácilmente mediante el método de síntesis con la adición de agentes de protección y precipitación. Las muestras de ZnO preparadas tenían diferentes morfologías, como ZnO tipo flor de clavel (CF-ZnO), ZnO tipo flor de rosa (RF-ZnO), ZnO tipo varilla (R-ZnO) y nanopartículas ZnO (N-ZnO) y se caracterizaron por SEM, XRD, isotermas de adsorción/desorción de N2, FT-IR y DR/UV-vis. Todas las muestras tenían una estructura de cristalitos de tipo wurtzita hexagonal. Las muestras CF-ZnO y RF-ZnO tenían la estructura jerárquica de una flor de clavel y una hermosa rosa, respectivamente. R-ZnO estaba compuesto por muchas varillas hexagonales y pocas partículas esféricas, mientras que las microestructuras de N-ZnO estaban compuestas por nanopartículas con aproximadamente 20–30 nm, que exhibían el área superficial, el volumen de poros y el ancho de poros más grandes entre las muestras preparadas, y su tamaño de cristal y energía de banda prohibida fueron de 17.8 nm y 3.207 eV, respectivamente. Los rendimientos catalíticos de las muestras de ZnO se evaluaron mediante la degradación de Tartrazina (TA) y Cafeína (CAF) bajo baja irradiación UV (15 W). N-ZnO mostró una alta actividad fotocatalítica en comparación con otras muestras. Además, la cinética de reacción se investigó mediante el modelo cinético de primer orden, y se evaluó el rendimiento catalítico del ZnO a través de varios contaminantes orgánicos.

Files

5533734.pdf.pdf

Files (15.8 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f08a895108d9d561dccc61a0f6f601de
15.8 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحكم السطحي في الخواص الفيزيائية لأكسيد الزنك وتطبيقه على التحفيز الضوئي المعزز
Translated title (French)
Contrôle facial des propriétés physiques de l'oxyde de zinc et son application à la photocatalyse améliorée
Translated title (Spanish)
Control fácil de las propiedades físicas del óxido de zinc y su aplicación a la fotocatálisis mejorada

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3153600462
DOI
10.1155/2021/5533734

Is supplement to
https://openalex.org/W3140321863 (Other)
https://openalex.org/W3139552065 (Other)
https://openalex.org/W3125946182 (Other)
https://openalex.org/W3001313400 (Other)
https://openalex.org/W2789379454 (Other)
https://openalex.org/W2742691014 (Other)
https://openalex.org/W2617514895 (Other)
https://openalex.org/W2565730635 (Other)
https://openalex.org/W2306055044 (Other)
https://openalex.org/W2077973134 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1967371388
  • https://openalex.org/W1969766790
  • https://openalex.org/W1990599699
  • https://openalex.org/W1995042364
  • https://openalex.org/W2000657951
  • https://openalex.org/W2002435660
  • https://openalex.org/W2009638022
  • https://openalex.org/W2017590296
  • https://openalex.org/W2032673617
  • https://openalex.org/W2035793625
  • https://openalex.org/W2038763711
  • https://openalex.org/W2045769194
  • https://openalex.org/W2052950768
  • https://openalex.org/W2060344855
  • https://openalex.org/W2078600294
  • https://openalex.org/W2115110079
  • https://openalex.org/W2135376807
  • https://openalex.org/W2205808160
  • https://openalex.org/W2338312087
  • https://openalex.org/W2410221956
  • https://openalex.org/W2552025810
  • https://openalex.org/W2620622387
  • https://openalex.org/W2748928903
  • https://openalex.org/W2767284144
  • https://openalex.org/W2770373213
  • https://openalex.org/W2793069591
  • https://openalex.org/W2884352876
  • https://openalex.org/W2884669891
  • https://openalex.org/W2902121078
  • https://openalex.org/W2911825092
  • https://openalex.org/W2966313700
  • https://openalex.org/W2979679607
  • https://openalex.org/W2996270502
  • https://openalex.org/W2999905382
  • https://openalex.org/W3005617116
  • https://openalex.org/W3007932799
  • https://openalex.org/W3008442011
  • https://openalex.org/W3093477017
  • https://openalex.org/W3093587519
  • https://openalex.org/W3100462997
  • https://openalex.org/W3125532947
  • https://openalex.org/W4239159162
  • https://openalex.org/W654972238
  • https://openalex.org/W758522162