Published November 13, 2013 | Version v1
Publication Open

Preparation and characterization of nano structured Ba2SnO4 as a novel photocatalyst material for the chromate reduction

Creators

  • 1. University of Sciences and Technology Houari Boumediene

Description

The photo-electrochemical properties of the layered perovskite Ba2SnO4, prepared by nitrate route are reported for the first time. The oxide exhibits a direct optical transition at 2.98 eV, attributed to the charge transfer O2−: 2p → Sn4+: 5s and possesses a chemical stability over the whole pH range. The Mott Schottky plot in acidic medium is characteristic of n type conductivity with a flat band potential Efb of −0.84 VSCE and an electron density ND of 1.14 × 1017 cm−3. The electrochemical impedance spectroscopy reveals the bulk and grain boundaries contributions. Ba2SnO4 is of interest for the environmental protection. At pH 2.5, its conduction band (CB, −0.86 VSCE) is below the HCrO4− level, yielding a spontaneous reduction to Cr3+ under UV light. The reduction is optimized with respect to the Cr(VI) concentration. The photo reduction follows a pseudo-first-order kinetic and the data fit well the Langmuir–Hinshelwood (L–H) model with an apparent rate constant of 0.18 h−1 for an initial concentration of 50 ppm. The chromate reduction under solar light is studied under optimized conditions. In presence of oxalic acid, 73 % of initial concentration disappears after ~2 h of irradiation.

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

Translated Description (Arabic)

تم الإبلاغ عن الخصائص الكهروكيميائية الضوئية لطبقة البيروفسكايت Ba2SnO4، التي تم تحضيرها عن طريق النترات لأول مرة. يُظهر الأكسيد انتقالًا بصريًا مباشرًا عند 2.98 إلكترون فولت، ويعزى إلى نقل الشحنة O2 −: → 2pSn4 +: 5s ويمتلك استقرارًا كيميائيًا على نطاق الأس الهيدروجيني بأكمله. مخطط موت شوتكي في الوسط الحمضي هو سمة من سمات الموصلية من النوع n مع جهد نطاق مسطح Efb من −0.84 VSCE وكثافة إلكترون ND من 1.14 × 1017 سم−3. يكشف التحليل الطيفي للمعاوقة الكهروكيميائية عن مساهمات الحدود السائبة والحبيبات. يعتبر Ba2SnO4 ذو أهمية لحماية البيئة. عند درجة الحموضة 2.5، يكون نطاق التوصيل (CB، -0.86 VSCE) أقل من مستوى HCrO4، مما يؤدي إلى انخفاض تلقائي إلى Cr3 + تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يتم تحسين التخفيض فيما يتعلق بتركيز Cr(VI). يتبع اختزال الصورة حركة زائفة من الدرجة الأولى وتتناسب البيانات جيدًا مع نموذج Langmuir - Hinshelwood (L - H) مع معدل ثابت ظاهر قدره 0.18 h−1 لتركيز أولي قدره 50 جزء في المليون. تتم دراسة اختزال الكرومات تحت الضوء الشمسي في ظل ظروف محسنة. في وجود حمض الأكساليك، يختفي 73 ٪ من التركيز الأولي بعد حواليساعتين من الإشعاع.

Translated Description (French)

Les propriétés photo-électrochimiques de la pérovskite stratifiée Ba2SnO4, préparée par voie nitrique sont rapportées pour la première fois. L'oxyde présente une transition optique directe à 2,98 eV, attribuée au transfert de charge O2− : 2p → Sn4+ : 5s et possède une stabilité chimique sur toute la plage de pH. Le tracé de Mott Schottky en milieu acide est caractéristique de la conductivité de type n avec un potentiel de bande plate Efb de −0,84 VSCE et une densité électronique ND de 1,14 × 1017 cm−3. La spectroscopie d'impédance électrochimique révèle les contributions du vrac et des joints de grains. Ba2SnO4 présente un intérêt pour la protection de l'environnement. À pH 2,5, sa bande de conduction (CB, −0,86 VSCE) est inférieure au niveau de HCrO4−, donnant une réduction spontanée en Cr3+ sous lumière UV. La réduction est optimisée par rapport à la concentration en Cr(VI). La réduction de la photo suit une cinétique de pseudo premier ordre et les données correspondent bien au modèle Langmuir–Hinshelwood (L–H) avec une constante de vitesse apparente de 0,18 h−1 pour une concentration initiale de 50 ppm. La réduction du chromate sous lumière solaire est étudiée dans des conditions optimisées. En présence d'acide oxalique, 73 % de la concentration initiale disparaît après ~2 h d'irradiation.

Translated Description (Spanish)

Se informan por primera vez las propiedades fotoelectroquímicas de la perovskita en capas Ba2SnO4, preparada por vía de nitrato. El óxido exhibe una transición óptica directa a 2.98 eV, atribuida a la transferencia de carga O2-: 2p → Sn4+: 5s y posee una estabilidad química en todo el rango de pH. La gráfica de Mott Schottky en medio ácido es característica de la conductividad de tipo n con un potencial de banda plana Efb de -0,84 VSCE y una densidad electrónica ND de 1,14 × 1017 cm-3. La espectroscopia de impedancia electroquímica revela las contribuciones de los límites de volumen y grano. Ba2SnO4 es de interés para la protección del medio ambiente. A pH 2.5, su banda de conducción (CB, −0.86 VSCE) está por debajo del nivel de HCrO4−, produciendo una reducción espontánea a Cr3+ bajo luz UV. La reducción se optimiza con respecto a la concentración de Cr(VI). La foto-reducción sigue una cinética de pseudo-primer orden y los datos se ajustan bien al modelo de Langmuir–Hinshelwood (L–H) con una constante de velocidad aparente de 0,18 h-1 para una concentración inicial de 50 ppm. La reducción de cromato bajo luz solar se estudia en condiciones optimizadas. En presencia de ácido oxálico, el 73 % de la concentración inicial desaparece después de ~2 h de irradiación.

Files

10.1007%2Fs13204-013-0276-z.pdf.pdf

Files (704.7 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
md5:058df5c4572a6fa9bfc354e991cbcc5d
704.7 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إعداد وتوصيف نانو منظم Ba2SnO4 كمادة محفز ضوئي جديدة للحد من الكرومات
Translated title (French)
Préparation et caractérisation du Ba2SnO4 nanostructuré en tant que nouveau matériau photocatalyseur pour la réduction du chromate
Translated title (Spanish)
Preparación y caracterización de Ba2SnO4 nanoestructurado como nuevo material fotocatalizador para la reducción de cromato

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2046093738
DOI
10.1007/s13204-013-0276-z

Is supplement to
https://openalex.org/W4316813141 (Other)
https://openalex.org/W2350562942 (Other)
https://openalex.org/W2267227595 (Other)
https://openalex.org/W2138796746 (Other)
https://openalex.org/W2093052949 (Other)
https://openalex.org/W2069700762 (Other)
https://openalex.org/W2020709510 (Other)
https://openalex.org/W1999992396 (Other)
https://openalex.org/W1991436728 (Other)
https://openalex.org/W1982032556 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Algeria

References

  • https://openalex.org/W1483390464
  • https://openalex.org/W1963532459
  • https://openalex.org/W1965768405
  • https://openalex.org/W1967784934
  • https://openalex.org/W1970865233
  • https://openalex.org/W1974319496
  • https://openalex.org/W1992615122
  • https://openalex.org/W1994291235
  • https://openalex.org/W1997756374
  • https://openalex.org/W1997953506
  • https://openalex.org/W2003213724
  • https://openalex.org/W2027991124
  • https://openalex.org/W2035486035
  • https://openalex.org/W2038620667
  • https://openalex.org/W2045428913
  • https://openalex.org/W2053398942
  • https://openalex.org/W2066324011
  • https://openalex.org/W2075201143
  • https://openalex.org/W2083981933
  • https://openalex.org/W2092578098
  • https://openalex.org/W2127729090
  • https://openalex.org/W2467454476
  • https://openalex.org/W4237482040
  • https://openalex.org/W79231961