Published April 29, 2024
| Version v1
Publication
Open
Photocatalytic degradation of methylene blue under visible light by cobalt ferrite nanoparticles/graphene quantum dots
Creators
- 1. Hue University
- 2. Duy Tan University
- 3. University of Da Nang
Description
A simple approach was developed to synthesize cobalt ferrite nanoparticles/graphene quantum dots (CF/GQDs). The material was prepared from a homogeneous mixture of iron nitrate, cobalt nitrate, and starch at 140, 180 and 200 °C in a 24 h thermal hydrolysis process. The obtained materials were characterised by using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, ultraviolet–visible diffuse reflectance spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, vibrating-sample magnetometry, and nitrogen adsorption/desorption isotherms. Cobalt ferrite crystals of around 8–10 nm and graphene quantum dots formed directly at 200 °C. Stacking GQDs sheets onto the CF nanoparticles resulted in CF/GQDs nanoparticles. The nanocomposite exhibits satisfactory fluorescent and superparamagnetic properties, which are vital for catalytic applications. The CF/GQDs catalyse significantly the degradation of methylene blue (MB) under visible light. The catalyst can be recycled with an external magnetic field and displays suitable stability. Also, it was reused in three successive experiments with a loss of efficiency of about 5%. The CF/GQDs are considered as an efficient photocatalyst for MB degradation and other dyes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تطوير نهج بسيط لتوليف جسيمات الكوبالت الفريت النانوية/نقاط الجرافين الكمومية (CF/GQDs). تم تحضير المادة من خليط متجانس من نترات الحديد ونترات الكوبالت والنشا عند 140 و 180 و 200 درجة مئوية في عملية تحلل حراري على مدار 24 ساعة. وتميزت المواد التي تم الحصول عليها باستخدام حيود الأشعة السينية، والمسح المجهري الإلكتروني، والمجهر الإلكتروني للإرسال، ومطيافية الانعكاس المنتشر المرئي بالأشعة فوق البنفسجية، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه، ومطيافية التألق الضوئي، وقياس مغناطيسية عينة الاهتزاز، وامتزاز النيتروجين/الامتزاز المتساوي الحرارة. تشكلت بلورات الفريت الكوبالت بحوالي 8–10 نانومتر ونقاط الجرافين الكمومية مباشرة عند 200 درجة مئوية. أدى تكديس أوراق GQDs على الجسيمات النانوية CF إلى جسيمات نانوية CF/GQDs. يُظهر المركب النانوي خصائص فلورية وفائقة المغناطيسية مرضية، والتي تعتبر حيوية للتطبيقات الحفازة. يحفز CF/GQDs بشكل كبير تحلل أزرق الميثيلين (MB) تحت الضوء المرئي. يمكن إعادة تدوير المحفز بمجال مغناطيسي خارجي ويعرض ثباتًا مناسبًا. كما تم إعادة استخدامه في ثلاث تجارب متتالية مع فقدان الكفاءة بنحو 5 ٪. تعتبر CF/GQDs بمثابة محفز ضوئي فعال لتدهور MB والأصباغ الأخرى.Translated Description (French)
Une approche simple a été développée pour synthétiser des nanoparticules de ferrite de cobalt/points quantiques de graphène (CF/GQD). Le matériau a été préparé à partir d'un mélange homogène de nitrate de fer, de nitrate de cobalt et d'amidon à 140, 180 et 200 °C dans un processus d'hydrolyse thermique de 24 h. Les matériaux obtenus ont été caractérisés en utilisant la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage, la microscopie électronique à transmission, la spectroscopie de réflectance diffuse ultraviolet–visible, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, la spectroscopie de photoluminescence, la magnétométrie à échantillon vibrant et les isothermes d'adsorption/désorption d'azote. Des cristaux de ferrite de cobalt d'environ 8–10 nm et des points quantiques de graphène se sont formés directement à 200 °C. L'empilement des feuilles de GQD sur les nanoparticules de CF a donné des nanoparticules de CF/GQD. Le nanocomposite présente des propriétés fluorescentes et superparamagnétiques satisfaisantes, qui sont vitales pour les applications catalytiques. Les CF/GQD catalysent de manière significative la dégradation du bleu de méthylène (MB) sous lumière visible. Le catalyseur peut être recyclé avec un champ magnétique externe et présente une stabilité appropriée. En outre, il a été réutilisé dans trois expériences successives avec une perte d'efficacité d'environ 5%. Les CF/GQD sont considérés comme un photocatalyseur efficace pour la dégradation du MB et d'autres colorants.Translated Description (Spanish)
Se desarrolló un enfoque simple para sintetizar nanopartículas de ferrita de cobalto/puntos cuánticos de grafeno (CF/GQD). El material se preparó a partir de una mezcla homogénea de nitrato de hierro, nitrato de cobalto y almidón a 140, 180 y 200 °C en un proceso de hidrólisis térmica de 24 h. Los materiales obtenidos se caracterizaron mediante el uso de difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, espectroscopía de reflectancia difusa ultravioleta-visible, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, espectroscopía de fotoluminiscencia, magnetometría de muestra vibrante e isotermas de adsorción/desorción de nitrógeno. Cristales de ferrita de cobalto de alrededor de 8–10 nm y puntos cuánticos de grafeno formados directamente a 200 °C. El apilamiento de hojas de GQD sobre las nanopartículas de CF dio como resultado nanopartículas de CF/GQD. El nanocompuesto presenta propiedades fluorescentes y superparamagnéticas satisfactorias, que son vitales para las aplicaciones catalíticas. Los CF/GQD catalizan significativamente la degradación del azul de metileno (MB) bajo luz visible. El catalizador se puede reciclar con un campo magnético externo y muestra una estabilidad adecuada. Además, se reutilizó en tres experimentos sucesivos con una pérdida de eficiencia de alrededor del 5%. Los CF/GQD se consideran un fotocatalizador eficiente para la degradación de MB y otros colorantes.Files
2190-4286-15-43.pdf.pdf
Files
(6.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a05e3b154a1b3e50923cd3d3e89c6c70
|
6.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التحلل التحفيزي الضوئي لأزرق الميثيلين تحت الضوء المرئي بواسطة جسيمات الكوبالت الفريتية النانوية/نقاط الجرافين الكمومية
- Translated title (French)
- Dégradation photocatalytique du bleu de méthylène sous lumière visible par des nanoparticules de ferrite de cobalt/points quantiques de graphène
- Translated title (Spanish)
- Degradación fotocatalítica del azul de metileno bajo luz visible por nanopartículas de ferrita de cobalto/puntos cuánticos de grafeno
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4396228464
- DOI
- 10.3762/bjnano.15.43
References
- https://openalex.org/W1926950498
- https://openalex.org/W1968476277
- https://openalex.org/W1988759097
- https://openalex.org/W2005144366
- https://openalex.org/W2010197973
- https://openalex.org/W2025231827
- https://openalex.org/W2061501028
- https://openalex.org/W2065129082
- https://openalex.org/W2072034858
- https://openalex.org/W2074892581
- https://openalex.org/W2089480422
- https://openalex.org/W2097639336
- https://openalex.org/W2110257009
- https://openalex.org/W2132146243
- https://openalex.org/W2153005473
- https://openalex.org/W2164501079
- https://openalex.org/W2296593933
- https://openalex.org/W2567492318
- https://openalex.org/W2588136797
- https://openalex.org/W2790001744
- https://openalex.org/W2790111157
- https://openalex.org/W2790273894
- https://openalex.org/W2888979096
- https://openalex.org/W2908868974
- https://openalex.org/W2994614955
- https://openalex.org/W2997821761
- https://openalex.org/W3035002362
- https://openalex.org/W3082266788
- https://openalex.org/W3089553190
- https://openalex.org/W3109839414
- https://openalex.org/W3123848711
- https://openalex.org/W3190240471
- https://openalex.org/W3204634101
- https://openalex.org/W4206751534
- https://openalex.org/W4232808830
- https://openalex.org/W4294163000
- https://openalex.org/W4294685995
- https://openalex.org/W4312814876
- https://openalex.org/W4366754110
- https://openalex.org/W4383743276