Published November 12, 2015
| Version v1
Publication
Green synthesis and characterization of ZnO nanoparticles for photocatalytic degradation of anthracene
- 1. Ain Shams University
- 2. Egyptian Petroleum Research Institute
Description
Zinc oxide nanoparticles were prepared using corriandrum sativum leaf extract and zinc acetate dihydrate. It was utilized as a photocatalyst for the degradation of anthracene. The catalyst was characterized by x-ray diffraction, high-resolution transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, dynamic scattering light, Raman spectrometry and UV–vis spectrophotometry. The catalyst was used in a bench-scale design for degradation of anthracene. The factors affecting the photocatalytic degradation efficiency, including irradiation time, loading catalyst doses, and initial concentration of anthracene were investigated. The results obtained showed that the photocatalytic degradation efficiency was increased with both the decrease of the initial anthracene concentration and the increase of the photocatalyst doses. The optimum photocatalytic degradation was obtained at pH 7, irradiation time of 240 min and loading catalyst dose of 1000 μg L−1. Under these conditions, the photocatalytic degradation percentage of anthracene was 96%. The byproduct was the much less toxic (9, 10-anthraquinone) and a small amount of phthalic acid as confirmed by gas mass spectrometry and high-pressure liquid chromatography. The kinetic studies revealed that the photocatalytic degradation process obeyed the Langmuir–Hinshelwood model and followed a pseudo-first-order rate expression.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تحضير جسيمات أكسيد الزنك النانوية باستخدام مستخلص أوراق كوريندروم ساتيفوم وثنائي هيدرات أسيتات الزنك. تم استخدامه كحفاز ضوئي لتحلل الأنثراسين. تميز المحفز بحيود الأشعة السينية، والمجهر الإلكتروني عالي الدقة، والمجهر الإلكتروني الماسح، وضوء التشتت الديناميكي، وقياس طيف رامان، وقياس الطيف بالأشعة فوق البنفسجية. تم استخدام المحفز في تصميم على نطاق واسع لتحلل الأنثراسين. تم التحقيق في العوامل التي تؤثر على كفاءة التحلل التحفيزي الضوئي، بما في ذلك وقت التشعيع، وجرعات المحفز التحميل، والتركيز الأولي للأنثراسين. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن كفاءة التحلل التحفيزي الضوئي قد زادت مع كل من انخفاض تركيز الأنثراسين الأولي وزيادة جرعات المحفز الضوئي. تم الحصول على التحلل التحفيزي الضوئي الأمثل عند درجة الحموضة 7، ووقت التشعيع 240 دقيقة وجرعة محفز التحميل 1000 ميكروغرام لتر-1. في ظل هذه الظروف، كانت نسبة التحلل التحفيزي الضوئي للأنثراسين 96 ٪. كان المنتج الثانوي أقل سمية بكثير (9، 10 -أنثراكينون) وكمية صغيرة من حمض الفثاليك كما أكده مطياف كتلة الغاز واللوني السائل عالي الضغط. كشفت الدراسات الحركية أن عملية التحلل التحفيزي الضوئي اتبعت نموذج Langmuir - Hinshelwood واتبعت تعبيرًا زائفًا من الدرجة الأولى.Translated Description (French)
Des nanoparticules d'oxyde de zinc ont été préparées à l'aide d'extrait de feuille de corriandrum sativum et d'acétate de zinc dihydraté. Il a été utilisé comme photocatalyseur pour la dégradation de l'anthracène. Le catalyseur a été caractérisé par diffraction des rayons X, microscopie électronique à transmission à haute résolution, microscopie électronique à balayage, diffusion dynamique de la lumière, spectrométrie Raman et spectrophotométrie UV–vis. Le catalyseur a été utilisé dans une conception à l'échelle du banc pour la dégradation de l'anthracène. Les facteurs affectant l'efficacité de la dégradation photocatalytique, y compris le temps d'irradiation, les doses de catalyseur de charge et la concentration initiale d'anthracène, ont été étudiés. Les résultats obtenus ont montré que l'efficacité de la dégradation photocatalytique était augmentée à la fois par la diminution de la concentration initiale en anthracène et par l'augmentation des doses de photocatalyseur. La dégradation photocatalytique optimale a été obtenue à pH 7, temps d'irradiation de 240 min et dose de catalyseur de charge de 1000 μg L−1. Dans ces conditions, le pourcentage de dégradation photocatalytique de l'anthracène était de 96%. Le sous-produit était beaucoup moins toxique (9, 10-anthraquinone) et une petite quantité d'acide phtalique, comme le confirment la spectrométrie de masse en phase gazeuse et la chromatographie liquide à haute pression. Les études cinétiques ont révélé que le processus de dégradation photocatalytique obéissait au modèle de Langmuir–Hinshelwood et suivait une expression de taux de pseudo premier ordre.Translated Description (Spanish)
Las nanopartículas de óxido de zinc se prepararon utilizando extracto de hoja de corriandrum sativum y acetato de zinc dihidrato. Se utilizó como fotocatalizador para la degradación del antraceno. El catalizador se caracterizó por difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión de alta resolución, microscopía electrónica de barrido, luz de dispersión dinámica, espectrometría Raman y espectrofotometría UV–vis. El catalizador se utilizó en un diseño a escala de banco para la degradación del antraceno. Se investigaron los factores que afectan la eficiencia de degradación fotocatalítica, incluido el tiempo de irradiación, las dosis de catalizador de carga y la concentración inicial de antraceno. Los resultados obtenidos mostraron que la eficiencia de degradación fotocatalítica aumentó tanto con la disminución de la concentración inicial de antraceno como con el aumento de las dosis de fotocatalizador. La degradación fotocatalítica óptima se obtuvo a pH 7, tiempo de irradiación de 240 min y dosis de catalizador de carga de 1000 μg L−1. En estas condiciones, el porcentaje de degradación fotocatalítica del antraceno fue del 96%. El subproducto fue mucho menos tóxico (9, 10-antraquinona) y una pequeña cantidad de ácido ftálico, según lo confirmado por espectrometría de masas de gases y cromatografía líquida de alta presión. Los estudios cinéticos revelaron que el proceso de degradación fotocatalítica obedecía al modelo de Langmuir–Hinshelwood y seguía una expresión de velocidad de pseudoprimer orden.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التوليف الأخضر وتوصيف جسيمات ZnO النانوية للتحلل التحفيزي الضوئي للأنثراسين
- Translated title (French)
- Synthèse verte et caractérisation des nanoparticules de ZnO pour la dégradation photocatalytique de l'anthracène
- Translated title (Spanish)
- Síntesis verde y caracterización de nanopartículas de ZnO para la degradación fotocatalítica del antraceno
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2506207985
- DOI
- 10.1088/2043-6262/6/4/045012
References
- https://openalex.org/W1977467288
- https://openalex.org/W1984320133
- https://openalex.org/W1986653537
- https://openalex.org/W1989959753
- https://openalex.org/W1990879618
- https://openalex.org/W1993540869
- https://openalex.org/W1994209182
- https://openalex.org/W1998288555
- https://openalex.org/W1999938678
- https://openalex.org/W2001322252
- https://openalex.org/W2018197807
- https://openalex.org/W2027902044
- https://openalex.org/W2031367056
- https://openalex.org/W2034248689
- https://openalex.org/W2035556653
- https://openalex.org/W2046289325
- https://openalex.org/W2054734965
- https://openalex.org/W2058442635
- https://openalex.org/W2066225007
- https://openalex.org/W2077719071
- https://openalex.org/W2078600294
- https://openalex.org/W2086150366
- https://openalex.org/W2114513115
- https://openalex.org/W2141440499
- https://openalex.org/W2165487314
- https://openalex.org/W2351836468
- https://openalex.org/W4242994433
- https://openalex.org/W4245580266