Published March 11, 2023
| Version v1
Publication
Open
Novel and Facile Synthesis of Carbon Quantum Dots from Chicken Feathers and Their Application as a Photocatalyst to Degrade Methylene Blue Dye
Creators
- 1. University of the Punjab
- 2. University of Education
- 3. University of Engineering and Technology Lahore
Description
Methylene blue (MB) is a most commonly used synthetic dye in the textile industry. It is an extremely carcinogenic phenothiazine derivative and therefore needs to be removed from the water bodies. In the present study, a single-step hydrothermal novel synthesis of carbon quantum dots (CQDs) extracted from biomass of chicken feathers has been performed, and the synthesized CQDs were applied to remove MB present in the aqueous samples. A number of techniques such as ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD) were used to characterize the samples for the conformity purposes. SEM and XRD analysis showed that CQDs are highly crystalline and have spherical structures with an average particle diameter of 35 nm. In the presence of 0.2 g of synthesized CQDs, MB dye degraded drastically under the sunlight. The rate of degradation was studied by determining the absorbance of the degraded sample with time relevant to untreated sample. The % degradation achieved during first 60 min of time was approximately 92% which increased minimally to a value of only 95% after 100 min of time. The ease of synthesis of carbon dots at low cost contributes hugely to their utilizations as an efficient photocatalyst for the degradation of aqueous pollutants. The opted approach to synthesize CQDs is cost-effective and eco-friendly and demonstrates excellent potential to remove MB from the aqueous samples.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
أزرق الميثيلين (MB) هو الصبغة الاصطناعية الأكثر استخدامًا في صناعة النسيج. وهو مشتق فينوثيازين مسرطن للغاية، وبالتالي يحتاج إلى إزالته من المسطحات المائية. في هذه الدراسة، تم إجراء تخليق جديد حراري مائي من خطوة واحدة لنقاط الكربون الكمومية (CQDs) المستخرجة من الكتلة الحيوية لريش الدجاج، وتم تطبيق CQDs المركبة لإزالة MB الموجود في العينات المائية. تم استخدام عدد من التقنيات مثل التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المرئية (UV - Vis)، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR)، والمسح المجهري الإلكتروني (SEM)، والتحليل الطيفي المشتت للطاقة (EDS)، و حيود الأشعة السينية (XRD) لتوصيف العينات لأغراض المطابقة. أظهر تحليل SEM و XRD أن CQDs شديدة التبلور ولها هياكل كروية بمتوسط قطر جسيم يبلغ 35 نانومتر. في وجود 0.2 جرام من CQDs المركبة، تتحلل صبغة MB بشكل كبير تحت أشعة الشمس. تمت دراسة معدل التحلل من خلال تحديد امتصاص العينة المتدهورة مع الوقت المناسب للعينة غير المعالجة. بلغت نسبة التدهور التي تم تحقيقها خلال أول 60 دقيقة من الوقت حوالي 92 ٪ والتي زادت بشكل طفيف إلى قيمة 95 ٪ فقط بعد 100 دقيقة من الوقت. تساهم سهولة تخليق النقاط الكربونية بتكلفة منخفضة بشكل كبير في استخدامها كمحفز ضوئي فعال لتحلل الملوثات المائية. النهج المختار لتوليف CQDs فعال من حيث التكلفة وصديق للبيئة ويظهر إمكانات ممتازة لإزالة MB من العينات المائية.Translated Description (French)
Le bleu de méthylène (MB) est un colorant synthétique le plus couramment utilisé dans l'industrie textile. C'est un dérivé de phénothiazine extrêmement cancérigène et doit donc être retiré des plans d'eau. Dans la présente étude, une nouvelle synthèse hydrothermale en une seule étape de points quantiques de carbone (CQD) extraits de la biomasse de plumes de poulet a été réalisée, et les CQD synthétisés ont été appliqués pour éliminer le MB présent dans les échantillons aqueux. Un certain nombre de techniques telles que la spectroscopie ultraviolette-visible (UV-Vis), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), la microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS) et la diffraction des rayons X (DRX) ont été utilisées pour caractériser les échantillons à des fins de conformité. Les analyses MEB et DRX ont montré que les CQD sont hautement cristallins et ont des structures sphériques avec un diamètre moyen de particules de 35 nm. En présence de 0,2 g de CQD synthétisés, le colorant MB se dégrade drastiquement à la lumière du soleil. Le taux de dégradation a été étudié en déterminant l'absorbance de l'échantillon dégradé avec le temps pertinent pour l'échantillon non traité. Le pourcentage de dégradation atteint au cours des 60 premières minutes était d'environ 92 %, ce qui a augmenté de manière minimale pour atteindre une valeur de seulement 95 % après 100 minutes. La facilité de synthèse des points de carbone à faible coût contribue énormément à leur utilisation en tant que photocatalyseur efficace pour la dégradation des polluants aqueux. L'approche choisie pour synthétiser les CQD est rentable et respectueuse de l'environnement et démontre un excellent potentiel pour éliminer le MB des échantillons aqueux.Translated Description (Spanish)
El azul de metileno (MB) es el colorante sintético más utilizado en la industria textil. Es un derivado de la fenotiazina extremadamente cancerígeno y, por lo tanto, debe eliminarse de los cuerpos de agua. En el presente estudio, se ha realizado una nueva síntesis hidrotérmica de un solo paso de puntos cuánticos de carbono (CQD) extraídos de biomasa de plumas de pollo, y se aplicaron los CQD sintetizados para eliminar el MB presente en las muestras acuosas. Se utilizaron varias técnicas como la espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis), la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), la microscopía electrónica de barrido (SEM), la espectroscopia de dispersión de energía (EDS) y la difracción de rayos X (XRD) para caracterizar las muestras con fines de conformidad. El análisis SEM y XRD mostró que los CQD son altamente cristalinos y tienen estructuras esféricas con un diámetro medio de partícula de 35 nm. En presencia de 0,2 g de CQD sintetizados, el colorante MB se degradó drásticamente bajo la luz solar. La velocidad de degradación se estudió determinando la absorbancia de la muestra degradada con el tiempo relevante para la muestra no tratada. El % de degradación logrado durante los primeros 60 minutos de tiempo fue de aproximadamente 92%, que aumentó mínimamente a un valor de solo 95% después de 100 minutos de tiempo. La facilidad de síntesis de los puntos de carbono a bajo coste contribuye enormemente a su utilización como fotocatalizador eficiente para la degradación de contaminantes acuosos. El enfoque optado para sintetizar CQD es rentable y ecológico y demuestra un excelente potencial para eliminar el MB de las muestras acuosas.Files
9956427.pdf.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:508b75f64f32692697b958edd5556b27
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تركيب جديد وسهل لنقاط الكربون الكمومية من ريش الدجاج وتطبيقها كمحفز ضوئي لتحلل صبغة الميثيلين الزرقاء
- Translated title (French)
- Synthèse nouvelle et facile de points quantiques de carbone à partir de plumes de poulet et leur application en tant que photocatalyseur pour dégrader le colorant bleu de méthylène
- Translated title (Spanish)
- Novedosa y fácil síntesis de puntos cuánticos de carbono a partir de plumas de pollo y su aplicación como fotocatalizador para degradar el colorante azul de metileno
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4323921649
- DOI
- 10.1155/2023/9956427
References
- https://openalex.org/W1496872610
- https://openalex.org/W1998803072
- https://openalex.org/W2004508980
- https://openalex.org/W2056017825
- https://openalex.org/W2088926303
- https://openalex.org/W2092472006
- https://openalex.org/W2125223801
- https://openalex.org/W2131231503
- https://openalex.org/W2138127071
- https://openalex.org/W2217109019
- https://openalex.org/W2291688091
- https://openalex.org/W2316189309
- https://openalex.org/W2485604451
- https://openalex.org/W2557771700
- https://openalex.org/W2748041919
- https://openalex.org/W2763959953
- https://openalex.org/W2767407053
- https://openalex.org/W2769847300
- https://openalex.org/W2782966356
- https://openalex.org/W2794059505
- https://openalex.org/W2799546834
- https://openalex.org/W2804891202
- https://openalex.org/W2808777177
- https://openalex.org/W2898223032
- https://openalex.org/W2898880372
- https://openalex.org/W2900606957
- https://openalex.org/W2901962106
- https://openalex.org/W2908261602
- https://openalex.org/W2911404112
- https://openalex.org/W2913065201
- https://openalex.org/W2920207988
- https://openalex.org/W2932899691
- https://openalex.org/W2945934951
- https://openalex.org/W2990973460
- https://openalex.org/W2992124827
- https://openalex.org/W2997822305
- https://openalex.org/W3004572609
- https://openalex.org/W3005406110
- https://openalex.org/W3007772346
- https://openalex.org/W3010573062
- https://openalex.org/W3011193692
- https://openalex.org/W3015992318
- https://openalex.org/W3024416227
- https://openalex.org/W3075362289
- https://openalex.org/W3089286715
- https://openalex.org/W3110992387
- https://openalex.org/W3115302014
- https://openalex.org/W3133977878
- https://openalex.org/W3135657585
- https://openalex.org/W3135770277
- https://openalex.org/W3162243014
- https://openalex.org/W3165033007
- https://openalex.org/W3167902720
- https://openalex.org/W3183073889
- https://openalex.org/W3185798848
- https://openalex.org/W3203757495
- https://openalex.org/W4205932890
- https://openalex.org/W4206755807
- https://openalex.org/W4210425292
- https://openalex.org/W4210464194
- https://openalex.org/W4224246404
- https://openalex.org/W4224305181
- https://openalex.org/W4224323213
- https://openalex.org/W4282918797
- https://openalex.org/W4285403454
- https://openalex.org/W4286668832
- https://openalex.org/W4304806337
- https://openalex.org/W4313409539
- https://openalex.org/W4313626919
- https://openalex.org/W4319303537