Synthesis of Zinc aluminate nanoparticles from aluminum / zinc sludge for degradation of brilliant cresyl blue under visible light irradiation

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 132

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWENT-7-3_005

تاریخ نمایه سازی: 9 مهر 1401

چکیده مقاله:

Scientists and researchers from all over the world are paying close attention to the recycling of industrial waste into new materials. Aluminum and zinc sludge powders were gathered from aluminum sheets and big iron manufacturers to be used as starting materials in the synthesis of zinc aluminate nanoparticles. The XRF, XRD, and DTA examinations were used to characterize the collected sludge powders. The main components of aluminum and zinc sludges, according to the findings, are gibbsite (Al(OH)۳) and hydrozincite (Zn۵(CO۳)۲(OH)۶), respectively. Without any primary advanced chemical treatments, the collected sludges were used to perform solid-state reaction (SSR) and molten salt synthesis (MSS) at ۱۱۰۰°C. XRD, FTIR, XPS, SEM, and TEM examinations were used to characterize the synthesized samples. Both SSR and MSS deduced pure phase zinc aluminate nanoparticles, with crystallite sizes of ۱۷.۴ and ۱۲.۷ nm for SSR and MSS samples, respectively. The microstructure of the MSS sample was characterized by a high structure homogeneity, whereas, the high degree of particle aggregation was shown by the SSR sample’s microstructure. The optical properties of the synthesized SSR and MSS samples were studied by using UV-visible and PL spectroscopy. The bandgap energies for SSR and MSS samples were calculated to be ۲.۷۸ and ۲.۴۸ eV, respectively. These samples are utilized in the photocatalytic degradation of the brilliant cresyl blue dye (BCBD), owing to their tiny bandgap energies and high absorption efficiency. The photocatalytic degradation percent of BCBD reached ۹۴.۵% and ۸۶.۷% by using MSS and SSR samples, respectively, at the optimum conditions of pH (۱۰), dye concentration (۴۰ mg/l), and sample dose (۱ g/l).

نویسندگان

Asmaa A. Abd-Allah Abd-Allah

Chemistry Department, Faculty of Science, Ain Shams University, Abbassia, Cairo, Egypt

Yasser Ahmed

Refractory and Ceramic Materials Department, Central Metallurgical Research and Development Institute, CMRDI, Helwan ۱۱۴۲۱, Egypt

Said El-sheikh

Nanostructure Materials Department, Central Metallurgical Research and Development Institute, CMRDI, Helwan ۱۱۴۲۱, Egypt

Ahmed youssef

Chemistry Department, Faculty of Science, Ain Shams University, Abbassia, Cairo, Egypt

Amira Amin

Refractory and Ceramic Materials Department, Central Metallurgical Research and Development Institute, CMRDI, Helwan ۱۱۴۲۱, Egypt

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • V.S. Pinto, A.P. Luz, O.H. Borges, V.C. Pandolfelli, Binder effect ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ceramint.۲۰۲۱.۱۲.۳۶۳[۲] M. Shaban, R. Hosny, A.M. Rabie, J.J. Shim, S.A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.molliq.۲۰۱۹.۱۱۲۳۷۷[۳] P. Pipattanaporn, P. Pansiri, P. Kumpeerakij, S. Yaemphutchong, P. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ceramint.۲۰۲۱.۱۲.۰۲۱[۴] S. Battiston, C. Rigo, E. Da Cruz Severo, M.A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۵۹۰/S۱۵۱۶-۱۴۳۹۲۰۱۴۰۰۵۰۰۰۰۷۳[۵] S. Siragam, R.S. Dubey, L. Pappula, G. Satheesh Babu, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/s۴۱۵۹۸-۰۲۲-۰۷۸۹۹-۶[۶] R. Venkatesh, L.S.R. Yadav, N. Dhananjaya, Rare earth activated ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matpr.۲۰۲۱.۰۴.۵۳۴[۷] V. Baiju, D. Devadathan, G. Sajeevkumar, Photocatalytic degradation of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matpr.۲۰۲۱.۰۶.۰۶۶[۸] A.T.S.P. Putra, An improved method for high photocatalytic performance ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۲۴۵۲-۰۲۰-۲۶۸۲-۷[۹] L.E. Sotelo Martin, R.H.R. Castro, Al excess extends Hall-Petch ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۱۱/jace.۱۸۱۷۶[۱۰] A. Rahman, M.S. Charoo, R. Jayaganthan, Structural, optical and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۷۹/۱۷۵۳۵۵۵۷۱۴Y.۰۰۰۰۰۰۰۲۱۱[۱۱] V. Baiju, D. Devadathan, P. Rejani, G. Sajeevkumar, R. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۶۳/۵.۰۰۵۸۳۶۵[۱۲] S. Siragam, R.S. Dubey, L. Pappula, Investigation of structural, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matpr.۲۰۲۰.۰۹.۶۲۹[۱۳] X. Wei, D. Chen, Synthesis and characterization of nanosized ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.matlet.۲۰۰۵.۱۰.۰۲۴[۱۴] Z. Li, S. Zhang, W.E. Lee, Molten salt synthesis ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jeurceramsoc.۲۰۰۷.۰۲.۱۹۵[۱۵] C. Sikalidis, Advances in Ceramics - Synthesis and Characterization, ...
  • https://doi.org/۱۰.۵۷۷۲/۹۸۵[۱۶] J. Vereš, Š. Jakabský, M. Lovás, Zinc recovery from ...
  • A.I. Arogundade, F. Ahmad, A.H. Bhat, Q.F. Gillani, P.S.M.B. Megat-Yusoff, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.proeng.۲۰۱۶.۰۶.۵۷۹[۱۸] M. Carbone, R. Briancesco, L. Bonadonna, Antimicrobial power of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.enmm.۲۰۱۷.۰۱.۰۰۵[۱۹] Q.W. Zhan, C.X. Qian, Microbial-induced synthesis of nanoparticles of ...
  • N. Kanari, D. Mishra, I. Gaballah, B. Dupré, N. Kanari, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۴۰-۶۰۳۱(۰۳)۰۰۳۹۶-۴[۲۱] I.U. Haq, A.M. Azad, Experimental artifacts for morphological tweaking ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/s۱۲۰۶۰۸۲۵۹[۲۲] C.M. Earnest, K.G. and Britney, Stong, Improved Quantification of ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۵۱۳/ACBC/۱۸۰۱-۰۲[۲۳] J.T. Kloprogge, H.D. Ruan, R.L. Frost, Thermal decomposition of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۸/۰۰۲۲-۳۷۲۷/۴۰/۱۸/۰۲۹[۲۵] B.R. Strohmeier, Zinc Aluminate (ZnAl ۲ O ۴ ) ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۱۶/۱.۱۲۴۷۷۷۳[۲۶] S. Sunder, S. Rohilla, S. Kumar, P. Aghamkar, Structural ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۶۳/۱.۳۶۵۳۶۴۰[۲۷] K. Nagata, K. Sato, K.S. Goto, Kinetics of the ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/BF۰۲۶۷۶۸۸۹[۲۸] Mohamed N. Rahaman, Ceramic processing and sintering, ۱۹۹۶ ...
  • X.Y. Chen, C. Ma, Z.J. Zhang, B.N. Wang, Ultrafine gahnite ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.mseb.۲۰۰۸.۰۹.۰۲۳[۳۰] M.M. Khan, S.A. Ansari, D. Pradhan, D.H. Han, J. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ie۵۰۰۹۸۶n[۳۱] S. Sumathi, A. Kavipriya, Structural, optical and photocatalytic activity ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.solidstatesciences.۲۰۱۷.۰۱.۰۰۳[۳۲] S.F. Wang, G.Z. Sun, L.M. Fang, L. Lei, X. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/srep۱۲۸۴۹[۳۳] S. Mathur, M. Veith, M. Haas, H. Shen, N. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۱۱/j.۱۱۵۱-۲۹۱۶.۲۰۰۱.tb۰۰۹۳۸.x[۳۴] S.K. Sampath, D.G. Kanhere, R. Pandey, Electronic structure of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۸/۰۹۵۳-۸۹۸۴/۱۱/۱۸/۳۰۱[۳۵] M.T. Tsai, Y.S. Chang, I.B. Huang, B.Y. Pan, Luminescent ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ceramint.۲۰۱۲.۱۰.۲۰۱[۳۶] S.F. Yang, C.G. Niu, D.W. Huang, H. Zhang, C. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۹/C۶EN۰۰۵۹۷G[۳۷] S.B. Khan, M.M. Rahman, K. Akhtar, A.M. Asiri, Nitrophenol ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۳۷۱/journal.pone.۰۰۸۵۲۹۰[۳۸] S.A. Bin Asif, S.B. Khan, A.M. Asiri, Visible light ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۸۶/s۱۱۶۷۱-۰۱۵-۰۹۹۰-۴[۳۹] S.I. El-Hout, S.M. El-Sheikh, A. Gaber, A. Shawky, A.I. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jallcom.۲۰۲۰.۱۵۶۵۷۳[۴۰] H.Y. Al-Gubury, H.S. Alteemi, A.M. Saad, R.R. Al-Shamary, Removal ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۲۱۴۶/ijc.۳۰۱۳۵[۴۱] G. Zhang, M.N. Nadagouda, K. O'Shea, S.M. El-Sheikh, A.A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cattod.۲۰۱۳.۱۰.۰۷۲[۴۲] D. Swami, B. Pare, P. Pandit, Decolorization and mineralization ...
  • H.Y. Al-Gubury, G.S. Al - Murshidy, Photocatalytic decolorization of brilliant ...
  • E.L. Foletto, S. Battiston, J.M. Simões, M.M. Bassaco, L.S.F. Pereira, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.micromeso.۲۰۱۲.۰۶.۰۳۹[۴۵] G. Ragul, S. Sumathi, Synthesis, characterization and photocatalytic study ...
  • L. Zhao, X. Li, J. Zhao, Fabrication, characterization and photocatalytic ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۰۲۸/www.scientific.net/AMR.۵۱۸-۵۲۳.۷۳۶ ...
  • نمایش کامل مراجع