JoVE Logo
АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Разработка гетероперехода повышает фотокаталитическую активность синтеза горения раствора, который является процессом, эффективным по времени и энергии. Для оценки характеристик материалов в этом протоколе были использованы передовые методы аналитической характеризации, а нанокомпозиты продемонстрировали улучшенную деградацию кислотного оранжевого красителя-8.

Аннотация

Во всем мире существует значительный спрос на усовершенствование методов синтеза и их оптимальных характеристик, особенно для применения в промышленных масштабах. Синтез горения на основе золь-гель раствора (SG-SCS) является простым методом получения упорядоченных пористых материалов. В этом отношении теория твердых и мягких кислот и оснований Пирсона помогает в выборе реакционной способности хозяин-легирующая примесь для формирования правильной гетеропереходности.

Образование гетероперехода также изменяет основные свойства материалов, улучшая фотокатализ за счет переноса заряда или синергетической активности. Температура прокаливания 500 °C идеально подходит для этого процесса, основываясь на результатах оценки стабильности с помощью дифференциального термогравиметрического анализа соотношения (DTG).

Наноразмерные размеры полученных наночастиц (НЧ) и нанокомпозитов (НК) были проверены с помощью рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM). Кроме того, микрофотографии сканирующей электронной микроскопии и анализы BET подтвердили пористость материалов. HRTEM, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и энергодисперсионные рентгеновские исследования установили состав материалов. Исследование показало, что NC ухудшают кислотно-оранжевый цвет 8 (AO8) более эффективно, чем чистый ZnO.

Введение

Охрана окружающей среды стала одной из основных проблем в связи с быстрым ростом числа компаний во всем мире. Следовательно, наноматериалы (ЯМ) на основе нанотехнологий и их синтез привлекли внимание исследователей в современном научном мире, а не объемные материалы1. Для обработки органических и неорганических загрязнителей было адаптировано несколько физико-химических подходов 2,3. В связи с этим, благодаря своей простоте и способности растворять токсины без создания вторичного загрязнения, гетерогенный фотокатализ рассматривается как адаптивный методремедиации4. В исследованиях был разработан гетеропереход или легирование между подходящими полупроводниками в запрещенной зоне, что помогает уменьшить электронно-дырочную рекомбинацию компонента, площадь поверхности и объем. Это состояние впоследствии увеличивало фотокаталитическую деградацию красителей 5,6,7. В недавних работах также сообщается о синергетической и зарядной роли в улучшении передачи за счет гетеропереходов/гибридов 8,9, а полупроводниковые оксиды металлов демонстрируют уникальные физические и химические свойства для многофункциональных применений10. В результатеTiO2 и НЧ оксида цинка (ZnO NPs) привлекли значительное внимание исследователей11,12.

По сравнению с отдельными материалами, образование гетероперехода стало одним из уникальных преимуществ для увеличения площади поверхности и объемного соотношения материалов, а также улучшения фотокаталитических и антибактериальных характеристик материала. Кроме того, синергетическое воздействие бинарных гетеропереходов улучшает разделение фотогенерируемых электрон/дырочных пар по сравнению с бинарными гетеропереходами13,14. Исследования показали, что гетеропереход между Mn2O3 и ZnO NPs15 улучшает стабильность и адсорбционную способность субстрата и снижает сопротивление переносу заряда в синтезированных НЧ. Кроме того, в нескольких исследованиях использовалась реакционная способность хозяин-легирующая примесь, основанная на теории твердых и мягких кислот и оснований Пирсона (HSAB) для проверки гетероперехода или образования легирующей примеси. Было обнаружено, что твердые кислоты Льюиса (такие как Mn(III)) не могут диффундировать в границу решетки хозяина Zn (II) в присутствии растворителя твердого основания, такого как вода16,17. Они адсорбируются на поверхности хозяина и окисляются с образованием гибрида при кальцинировании.

В связи с его потенциалом, в настоящее время глобальное внимание к промышленно масштабируемым приложениям синтеза материалов сосредоточено на совершенствовании подхода и его критических перспективах. Синтез горения в растворе (SCS) является простым, экономичным по времени и энергии методом создания регулярно упорядоченных пористых материалов18, которые играют значительную роль в явлении ионо-/массопереноса19. SCS включает в себя приличное распределение легирующей примеси или гетеропереход, основанное на теории твердых и мягких кислот и оснований Пирсона (HSAB). Легирование/гетеропереход может регулировать оптические, магнитные и электрические свойства материалов, что впоследствии повышает применимость материалов за счет эффективного переноса заряда и/или синергетических функций20. SCS с помощью агента-управляющего агента (ADA) также может производить упорядоченные коллоидные нанокристаллические каркасы (CNF), используемые для переноса массы/ионов в устройствах, преобразующих энергию21,22.

В рамках этого исследования были получены поверхностно-активное вещество и комплексообразователь на основе поливинилового спирта (ПВА) для синтеза НЧ ZnO и гетероперехода бинарных нанокомпозитов (НК) на основе ZnO с использованием экологически чистого подхода SG-SCS. Гетеропереход между оксидами, который играет важную роль в переносе заряда, был оценен на основе теории HSAB. Методы характеризации были использованы для понимания структурных, оптических и морфологических свойств материалов. Эффективность разложения материала была проверена как на стабильных, так и на токсичных красителях AO8.

протокол

1. Синтез наноматериалов

  1. Синтез нанокомпозитов ZnO-Mn2O3
    1. Синтез нанокомпозитов с использованием поливинилового спирта в качестве поверхностно-активного вещества и подхода SG-SCS с помощью комплексообразующего агента. Графическая иллюстрация подхода SG-SCS приведена на дополнительном рисунке S1.
    2. Растворить 1,5 г полимера ПВА в 100 мл дистиллированной воды при непрерывном перемешивании на магнитной мешалке в течение примерно 15 мин при 115 °С23.
    3. В растворенный раствор ПВА при непрерывном перемешивании в течение примерно 10 мин влейте растворы предшественников солей, гексагидрат нитрата цинка в концентрации 90% v/v и сульфат марганца в концентрации 10% v/v и снизьте температуру до 70 °C.
      Примечание: Прекурсоры солей смешивали одновременно для балансировки реакционной способности нанокомпозитного предшественника в соответствии с подходом к зародышеобразованию-легированию16,24. Температура была снижена до 70 °C для контроля ускоренного роста и агрегации наночастиц в соответствии с модельюLa Mar 25,26.
    4. Состарьте образующиеся золи (коллоидные частицы) гидроксида металлов, удерживая их в закрытом и темном месте в течение 2 дней. Затем обезвожьте раствор, нагревая до 110 °C (на воздухе) до образования геля.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Полимер ПВА действует как архитектура, направляя шаблоны и комплексообразующие агенты, которые способствуют однородному диспергированию катионов металлов, инициируя процесс горения и предотвращая свойства агрегации/агломерации.
    5. Подвергните гель горению на воздухе, нагрев духовку до температуры воспламенения ~150-250 °C (приблизительная температура проверяется с помощью простого термометра). Температура воспламенения — это минимальная температура, необходимая для начала горения. Во время сгорания используйте вытяжки для сбора всех токсичных газовых побочных продуктов, влияющих на здоровье человека.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Процесс горения активировался путем образования комплексов между полимером ПВА и предшественниками нитратов, которые действуют как топливо для облегчения процесса горения.
    6. Прокалить сгораемые материалы в течение 3 ч при 500 °C в муфельной печи, оптимизированной с помощью аналитического метода дифференциальной термогравиметрии (DTG). DTG разлагает несгоревшие примеси и улучшает кристалличность материалов27.
  2. Синтез чистых ZnO и Mn2O3 NPs
    1. Синтезируйте голые оксиды металлов с использованием золь-гель подхода. Синтезируйте чистый ZnO и Mn2O3 без ПВА, используя все описанные ранее шаги, шаги 1.1.1.-1.1.6., за исключением шага 1.1.2. Благодаря отсутствию комплексов нитрата металла и полимера ПВА на заключительной стадии сушки не происходит процесса самораспространения.

2. Определение характеристик NP

  1. Определите термогравиметрическое соотношение, в частности, термогравиметрическое/дифференциально-термическое (анализ DT/DTA), в атмосфере азота со скоростью потока 20,0 мл/мин и временем нарастания 50 °C/мин для изучения термической стабильности и деградации NP и NC.
  2. Проведите инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FTIR) с использованием гранул KBr в диапазоне 400-4000 см-1 для изучения поведения поверхностных функциональных групп НЧ и НК.
  3. Выполнение рентгеновской дифракции (XRD) для изучения кристаллографической структуры ПВА, НЧ и НК.
  4. Используйте метод Брунауэра-Эммета-Теллера (BET; N2 изотерм адсорбции-десорбции) для расчета удельной площади поверхности образцов в диапазоне относительного давления (P/Po) 0,05-0,35. Определите распределение пор и размеров образцов с помощью метода Барретта-Джойнера-Галенды (BJH). Наконец, измерьте сорбцию N2 всех НЧ и НЧ при температуре −196,15 °C.
  5. Использование сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (SEM-EDX) и просвечивающей электронной микроскопией высокого разрешения (HRTEM) для изучения морфологии и проведения исследований состава NP и NCs.
  6. Выполнение анализа с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) на системе, интегрированной с запатентованной магнитной иммерсионной линзой Kratos, системой нейтрализации заряда и анализатором сферических зеркал. Калибровка пиковых энергий на основе энергии внешнего углерода.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Исследователь принял все стандартные процедуры и протоколы в процессе определения характеристик.

3. Исследования деградации партий

  1. Провести фотокаталитический эксперимент путем растворения 20 ppm красителя AO8 в 250 мл водного раствора (водного растворителя) с 0,06 г ZnO NPs и NCs фотокатализаторов.
  2. Используйте эксперимент по деградации в качестве проводника в реакторе из круглого стекла диаметром 176,6 см2 . Для этого эксперимента в качестве источника света используется ртутная лампа среднего давления (лампа ртутного столба) (λmax = 365 нм, 125 Вт)28. Перед освещением реакционную суспензию непрерывно перемешивать в темноте в течение 30 минут для создания равновесия адсорбции/десорбции AO8/CR на НЧ/НК.
  3. Облучайте образцы напрямую, фокусируя свет на реакционной смеси с расстояния 20 см. Используйте магнитную мешалку со скоростью 110 об/мин для непрерывного перемешивания раствора. Контролируйте общую температуру реактора во время эксперимента с помощью циркуляции воды.
  4. Каждые 15 минут отбирайте 5 мл раствора красителя для измерения их концентраций в момент t с помощью УФ-видимого спектрофотометра. Рассчитайте процент эффективности фотокаталитической деградации с помощью уравнения:
    figure-protocol-6086
    где Co и Ct – начальная и последующая концентрации t облучения, соответственно, раствора красителей AO8 и CR; и η эффективность обесцвечивания фотографий,
  5. Используйте псевдокинетическое уравнение первого порядка для изучения динамики реакции:
    Псевдо - кинетика первого порядка:figure-protocol-6528
    где Co и Ct — начальная и равновесная концентрации красителя AO8 (мг/л) соответственно, k — константа скорости, а t — время в минутах.

Результаты

На рисунке 1A показана термическая стабильность двоичных НК до того, как прибор DTG проанализирует кальцинацию в атмосфере N2. Последовательность испарения адсорбированных молекулН2О, внутримолекулярного распада, разложения гидроксидов мет...

Обсуждение

Настоящий протокол описывает синтез нанокристаллов с использованием восходящей стратегии с точной формой, размером и структурой. В исследовании было отмечено, что зарождение и рост нанокристаллов были значительными до формирования нанокристаллов. Здесь оксиды ZnO и ...

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Мы хотели бы выразить признательность Научно-техническому университету Адама за поддержку в этой работе. Финансирование было предоставлено Университетом Таифа под номером проекта поддержки исследователей (TURSP-2020/44), Университет Таиф, Таиф, Саудовская Аравия.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Acid orange 8Sigma-Aldrich65%,
ChlorineSigma-Aldrich7782-50-5
DithienogermoleSigma-Aldrich773881-43-9
HClSigma-Aldrich7647-01-0
Manganese nitrate (10%) saltSigma-Aldrich15710-66-410%
Manganese sulfate monohydrateSigma-AldrichDensity: 2.95 g/cm³; solubility in water: 70 g/100 mL (70 °C); 99.95%,  MnSO4.H2O
Poly (vinyl alcohol)Sigma-Aldrich9002-89-5Density: 1.19–1.31 g/cm³ @20 °C, soluble in water only @ > 80 °C
Zinc nitrate hexahydrate (90%)Sigma-Aldrich10196-18-698%; Density: 2.065 g/cm³ @20 °C; solubility in water: 184.3 g/100 mL @20 °C
Instruments used
Materials nameModelAnalysis
BET (N2 adsorption-desorption isotherms)Quanta chrome instrument.Textural properties
DT/DTAShimadzu DTG-60HMeasure thermal stability
FTIRPerkin Elmer FT-IR, Spectrum 65Chemical bonding information
HRTEMJEOL TEM 2100 HRTEMMorphological, size, and composition analysis
SEM-EDXSEM-EDX-EVO 18 with low vacuum facility and ALTO 1000 cryo attachmentMorphological analysis
XPSAXIS ULTRA from AXIS 165
XRDShimadzu, XRD-7000Crystallinity, structure, and approximate average crystallite size
Common software used
NameCompanyUse
MendeleyMendeley-Desktop-1.19.8-win32For citing references
OriginOriginPro 8XRD, BET, UV-vis-DRS data analysis

Ссылки

  1. Khort, A., et al. Corrosion and transformation of solution combustion synthesized Co, Ni and CoNi nanoparticles in synthetic freshwater with and without natural organic matter. Scientific Reports. 11 (1), 7860 (2021).
  2. Pype, M., Lawrence, M. G., Keller, J., Gernjak, W. Reverse osmosis integrity monitoring in water reuse: The challenge to verify virus removal - A review. Water Research. 98, 384-395 (2016).
  3. Adeleye, A. S., et al. Engineered nanomaterials for water treatment and remediation: Costs, benefits, and applicability. Chemical Engineering Journal. 286, 640-662 (2016).
  4. Gómez-Pastora, J., et al. Review and perspectives on the use of magnetic nanophotocatalysts (MNPCs) in water treatment. Chemical Engineering Journal. 310 (2), 407-427 (2017).
  5. Nadeem, M. S., et al. Enhancement in the photocatalytic and antimicrobial properties of ZnO nanoparticles by structural variations and energy bandgap tuning through Fe and Co co-doping. Ceramics International. 47 (8), 11109-11121 (2021).
  6. Nadeem, M. S., et al. Energy-levels well-matched direct Z-scheme ZnNiNdO/CdS heterojunction for elimination of diverse pollutants from wastewater and microbial disinfection. Environmental Science and Pollution Research International. , (2022).
  7. Munawar, T., Iqbal, F., Yasmeen, S., Mahmood, K., Hussain, A. Multi metal oxide NiO-CdO-ZnO nanocomposite-Synthesis, structural, optical, electrical properties and enhanced sunlight driven photocatalytic activity. Ceramics International. 46 (2), 2421-2437 (2020).
  8. Srinivasa, N., et al. Facile synthesis of Ni/NiO nanocomposites: The effect of Ni content in NiO upon the oxygen evolution reaction within alkaline media. RSC Advances. 11 (24), 14654-14664 (2021).
  9. Chen, P., et al. Solution combustion synthesis of ternary Ni/WC/C composites with efficient electrocatalytic oxygen reduction performance. RSC Advances. 11 (61), 38718-38726 (2021).
  10. Nagvenkar, A. P., Perelshtein, I., Piunno, Y., Mantecca, P., Gedanken, A. Sonochemical one-step synthesis of polymer-capped metal oxide nanocolloids: Antibacterial activity and cytotoxicity. ACS Omega. 4 (9), 13631-13639 (2019).
  11. Janotti, A., Van de Walle, C. G. Fundamentals of zinc oxide as a semiconductor. Reports on Progress in Physics. 72 (12), 126501 (2009).
  12. Abebe, B., Murthy, H. C. A., Amare, E. Enhancing the photocatalytic efficiency of ZnO: Defects, heterojunction, and optimization. Environmental Nanotechnology, Monitoring. & Management. 14, 100336 (2020).
  13. Abebe, B., Murthy, H. C. A., Zereffa, E. A. Multifunctional application of PVA-aided Zn-Fe-Mn coupled oxide nanocomposite. Nanoscale Research Letters. 16, 1 (2021).
  14. Shekofteh-Gohari, M., Habibi-Yangjeh, A. Fe3O4/ZnO/CoWO4 nanocomposites: Novel magnetically separable visible-light-driven photocatalysts with enhanced activity in degradation of different dye pollutants. Ceramics International. 43 (3), 3063-3071 (2017).
  15. Saravanan, R., Gupta, V. K. K., Narayanan, V., Stephen, A. Visible light degradation of textile effluent using novel catalyst ZnO/γ-Mn2O3. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 45 (4), 1910-1917 (2014).
  16. Buonsanti, R., Milliron, D. J. Chemistry of doped colloidal nanocrystals. Chemistry of Materials. 25 (8), 1305-1317 (2013).
  17. Hu, H., He, H., Zhang, J., Hou, X., Wu, P. Optical sensing at the nanobiointerface of metal ion-optically-active nanocrystals. Nanoscale. 10 (11), 5035-5046 (2018).
  18. Deganello, F., Tyagi, A. K. Solution combustion synthesis, energy and environment: Best parameters for better materials. Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 64 (2), 23-61 (2018).
  19. Buonsanti, R., et al. Assembly of ligand-stripped nanocrystals into precisely controlled mesoporous architectures. Nano Letters. 12 (7), 3872-3877 (2012).
  20. Li, F., Ran, J., Jaroniec, M., Qiao, S. Z. Solution combustion synthesis of metal oxide nanomaterials for energy storage and conversion. Nanoscale. 7 (42), 17590-17610 (2015).
  21. Williams, T. E., et al. Nearest-neighbour nanocrystal bonding dictates framework stability or collapse in colloidal nanocrystal frameworks. Chemical Communications. 53 (35), 4853-4856 (2017).
  22. Helms, B. A., Williams, T. E., Buonsanti, R., Milliron, D. J. Colloidal nanocrystal frameworks. Advanced Materials. 27 (38), 5820-5829 (2015).
  23. Liu, B., et al. Synthesis of ZnO nano-powders via a novel PVA-assisted freeze-drying process. RSC Advances. 6 (111), 110349-110355 (2016).
  24. Abebe, B., Murthy, H. C. A. Insights into ZnO-based doped porous nanocrystal frameworks. RSC Advances. 12 (10), 5816-5833 (2022).
  25. LaMer, V. K., Dinegar, R. H. Theory, production and mechanism of formation of monodispersed hydrosols. Journal of the American Chemical Society. 72 (11), 4847-4854 (1950).
  26. Jun, Y. -. S., et al. Classical and nonclassical nucleation and growth mechanisms for nanoparticle formation. Annual Review of Physical Chemistry. 73, 453-477 (2022).
  27. Gao, Y., Meng, F., Li, X., Wen, J. Z., Li, Z. Factors controlling nanosized Ni-Al 2 O 3 catalysts synthesized by solution combustion for slurry-phase CO methanation: the ratio of reducing valences to oxidizing valences in redox systems. Catalysis Science & Technology. 6 (21), 7800-7811 (2016).
  28. Abebe, B., Zereffa, E. A., Murthy, H. C. A. Synthesis of poly(vinyl alcohol)-aided ZnO/Mn 2 O 3 nanocomposites for acid orange-8 dye degradation: Mechanism and antibacterial activity. ACS Omega. 6 (1), 954-964 (2021).
  29. Kumar, S., Krishnakumar, B., Sobral, A. J. F. N., Koh, J. Bio-based ( chitosan / PVA / ZnO ) nanocomposites fi lm Thermally stable and photoluminescence material for removal of organic dye. Carbohydrate Polymers. 205, 559-564 (2019).
  30. Dai, Y., et al. Enhanced mechanical, thermal, and UV-shielding properties of poly(vinyl alcohol)/metal-organic framework nanocomposites. RSC Advances. 8 (67), 38681-38688 (2018).
  31. Munawar, T., et al. Novel tri-phase heterostructured ZnO-Yb2O3-Pr2O3 nanocomposite; structural, optical, photocatalytic and antibacterial studies. Ceramics International. 46 (8), 11101-11114 (2020).
  32. Mukhtar, F., et al. Enhancement in carrier separation of ZnO-Ho2O3-Sm2O3 hetrostuctured nanocomposite with rGO and PANI supported direct dual Z-scheme for antimicrobial inactivation and sunlight driven photocatalysis. Advanced Powder Technology. 32 (10), 3770-3787 (2021).
  33. Lachheb, H., et al. Electron transfer in ZnO-Fe 2 O 3 aqueous slurry systems and its effects on visible light photocatalytic activity. Catalysis Science & Technology. 7 (18), 4041-4047 (2017).
  34. Thommes, M., et al. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 87 (9-10), 1051-1069 (2015).
  35. Kumar, P., Kim, K. -. H., Kwon, E. E., Szulejko, J. E. Metal-organic frameworks for the control and management of air quality: advances and future direction. Journal of Materials Chemistry A. 4 (2), 345-361 (2016).
  36. Liu, J., et al. NiO-PTA supported on ZIF-8 as a highly effective catalyst for hydrocracking of Jatropha oil. Scientific Reports. 6, 23667 (2016).
  37. Fatehah, M. O., Aziz, H. A., Stoll, S. Stability of ZnO nanoparticles in solution. Influence of pH, dissolution, aggregation and disaggregation effects. Journal of Colloid Science and Biotechnology. 3 (1), 75-84 (2014).
  38. Sigoli, F. A., Davolos, M. R., Jafelicci, M. Morphological evolution of zinc oxide originating from zinc hydroxide carbonate. Journal of Alloys and Compounds. 262-263, 292-295 (1997).
  39. Wachs, I. E. Raman and IR studies of surface metal oxide species on oxide supports: Supported metal oxide catalysts. Catalysis Today. 27 (3-4), 437-455 (1996).
  40. Parler, C. M., Ritter, J. A., Amiridis, M. D. Infrared spectroscopic study of sol-gel derived mixed-metal oxides. Journal of Non-Crystalline Solids. 279 (2-3), 119-125 (2001).
  41. Anžlovar, A., Kogej, K., Crnjak Orel, Z., Žigon, M. Polyol mediated nano size zinc oxide and nanocomposites with poly(methyl methacrylate). Express Polymer Letters. 5 (7), 604-619 (2011).
  42. Saravanan, R., et al. ZnO/Ag/Mn 2 O 3 nanocomposite for visible light-induced industrial textile effluent degradation, uric acid and ascorbic acid sensing and antimicrobial activity. RSC Advances. 5 (44), 34645-34651 (2015).
  43. Yang, G., Yan, W., Wang, J., Yang, H. Fabrication and formation mechanism of Mn 2 O 3 hollow nanofibers by single-spinneret electrospinning. CrystEngComm. 16 (30), 6907-6913 (2014).
  44. Liu, Y., et al. A magnetically separable photocatalyst based on nest-like γ-Fe 2 O 3 /ZnO double-shelled hollow structures with enhanced photocatalytic activity. Nanoscale. 4 (1), 183-187 (2012).
  45. Hu, Y., et al. A microwave-assisted rapid route to synthesize ZnO/ZnS core-shell nanostructures via controllable surface sulfidation of ZnO nanorods. CrystEngComm. 13 (10), 3438-3443 (2011).
  46. Zhang, J., et al. Synthesis and gas sensing properties of α-Fe 2 O 3 @ ZnO core-shell nanospindles. Nanotechnology. 22 (18), 185501 (2011).
  47. Penn, R. L. Imperfect oriented attachment: Dislocation generation in defect-free nanocrystals. Science. 281 (5379), 969-971 (1998).
  48. Zhang, J., Huang, F., Lin, Z. Progress of nanocrystalline growth kinetics based on oriented attachment. Nanoscale. 2 (1), 18-34 (2009).
  49. Zeng, Z., et al. A fluorescence-electrochemical study of carbon nanodots (CNDs) in bio- and photoelectronic applications and energy gap investigation. Physical Chemistry Chemical Physics. 19 (30), 20101-20109 (2017).
  50. Zhai, T., et al. Controllable synthesis of hierarchical ZnO nanodisks for highly photocatalytic activity. CrystEngComm. 14 (5), 1850-1855 (2012).
  51. Li, N., et al. Efficient removal of chromium from water by Mn3O4 @ZnO/Mn3O4 composite under simulated sunlight irradiation: Synergy of photocatalytic reduction and adsorption. Applied Catalysis B: Environmental. 214, 126-136 (2017).
  52. Abebe, B. Polymer assisted colloidal nanocrystal framework synthesis: Sol-gel approach. Materials Research Express. 8 (12), 125005 (2021).
  53. Jiamprasertboon, A., et al. Heterojunction α-Fe2O3/ZnO films with enhanced photocatalytic properties grown by aerosol-assisted chemical vapour deposition. Chemistry - A European Journal. 25 (48), 11337-11345 (2019).
  54. Mukhtar, F., et al. Dual S-scheme heterojunction ZnO-V2O5-WO3 nanocomposite with enhanced photocatalytic and antimicrobial activity. Materials Chemistry and Physics. 263, 124372 (2021).
  55. Marschall, R. Semiconductor composites: Strategies for enhancing charge carrier separation to improve photocatalytic activity. Advanced Functional Materials. 24 (17), 2421-2440 (2013).
  56. Beranek, R. (Photo)electrochemical methods for the determination of the band edge positions of TiO 2-based nanomaterials. Advances in Physical Chemistry. 2011, 786759 (2011).
  57. Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W., Bahnemann, D. W. Environmental applications of semiconductor photocatalysis. Chemical Reviews. 95 (1), 69-96 (1995).
  58. Wu, Y., Wang, D., Li, Y. Understanding of the major reactions in solution synthesis of functional nanomaterials. Science China Materials. 59, 938-996 (2016).
  59. Xia, Y., Xiong, Y., Lim, B., Skrabalak, S. E. Shape-controlled synthesis of metal nanocrystals: Simple chemistry meets complex physics. Angewandte Chemie. 48 (1), 60-103 (2008).
  60. Kim, S. J., Yoon, S., Kim, H. J. Review of solution-processed oxide thin-film transistors. Japanese Journal of Applied Physics. 53, (2014).
  61. Zhang, J., Guo, Q., Liu, Y., Cheng, Y. Preparation and characterization of Fe2O3/Al2O3 using the solution combustion approach for chemical looping combustion. Industrial & Engineering Chemistry Research. 51 (39), 12773-12781 (2012).
  62. Novitskaya, E., Kelly, J. P., Bhaduri, S., Graeve, O. A. A review of solution combustion synthesis: an analysis of parameters controlling powder characteristics. International Materials Reviews. 66 (3), 188-214 (2021).
  63. González-Cortés, S. L., Imbert, F. E. Fundamentals, properties and applications of solid catalysts prepared by solution combustion synthesis (SCS). Applied Catalysis A: General. 452, 117-131 (2013).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

SG SCSBET8

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены