Rational construction of MOF derived α-Fe2O3/g-C3N4 composite for effective photocatalytic degradation of organic pollutants and electrocatalytic oxygen evolution reaction

光催化 罗丹明B 催化作用 析氧 复合数 材料科学 塔菲尔方程 化学工程 过电位 化学 复合材料 有机化学 电化学 电极 工程类 物理化学
作者
Sakthivel Kumaravel,A. Balakrishna,C. Chandrasatheesh,Theophile Niyitanga,R. Saranya,Imran Hasan,T. Abisheik,S. Rajakumar,V. Pandiyan,Krishnakumar Balu
出处
期刊:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy [Elsevier BV]
卷期号:310: 123972-123972 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.saa.2024.123972
摘要

In recent years, researchers have been actively investigating metal oxide-based materials with narrow bandgaps due to their potential applications toward wastewater treatment and oxygen evolution reactions (OER). In this study, we successfully synthesized g-C3N4 (GCN), Fe2O3, and Fe2O3/g-C3N4 (FGCN) using thermal polymerization and hydrothermal methods. We characterized the physicochemical and structural properties of these materials through various analytical techniques including XRD, FT-IR, UV-DRS, XPS, FE-SEM, and HR-TEM analyses, confirming the effective construction of the FGCN composite catalyst. We evaluated the photocatalytic activity of Fe2O3, GCN, and FGCN composite catalysts by assessing their ability to degrade rhodamine B (RhB) and crystal violet (CV) by exposing them to sunlight for 150 min. Among these catalysts, the FGCN composite demonstrated excellent photocatalytic performance, achieving 93 % and 95 % degradation of RhB and CV, respectively, under 150 min of sunlight exposure. The developed Fe2O3/g-C3N4@Nickel foam (FGCN@NF) composite catalyst exhibits remarkable OER performance, with a reduced Tafel slope of 64 mV/dec and a low overpotential of 290 mV at a current density of 10 mA/cm2 and shows excellent durable performance over a long time (15 h). Total Organic Carbon (TOC) analysis confirmed the mineralization of both dyes. The photocatalytic performance remained largely unchanged after five consecutive experiments, demonstrating excellent reusability and photostability. Trapping experiments revealed that O2●– is the main species responsible for the photocatalytic decomposition of various dyes by the FGCN composite catalyst. Therefore, the development of a versatile photo/electrocatalytic system that can efficiently promote energy conversion in environmental applications has attracted great attention.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
8秒前
侯巧芝完成签到,获得积分10
8秒前
14秒前
苒苒完成签到,获得积分10
32秒前
MYC007完成签到 ,获得积分10
40秒前
正直的夏真完成签到 ,获得积分10
45秒前
AmyHu完成签到,获得积分10
1分钟前
11111发布了新的文献求助10
1分钟前
大模型应助辛勤的翠桃采纳,获得10
1分钟前
Myownway完成签到,获得积分10
1分钟前
不期完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
秋迎夏完成签到,获得积分0
1分钟前
byron完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jkaaa完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
踏雪完成签到,获得积分10
1分钟前
英俊的铭应助weiwei采纳,获得10
1分钟前
herpes完成签到 ,获得积分0
2分钟前
土豆小狗勇敢飞完成签到 ,获得积分10
2分钟前
不想读文献的逵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
11111发布了新的文献求助10
2分钟前
weiwei发布了新的文献求助10
2分钟前
又又完成签到,获得积分0
2分钟前
梨落南山雪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
笨笨忘幽完成签到,获得积分0
2分钟前
CLTTT完成签到,获得积分0
2分钟前
轻语完成签到 ,获得积分10
2分钟前
桐桐应助Qin_YY采纳,获得20
2分钟前
11111完成签到,获得积分20
2分钟前
孑然完成签到 ,获得积分10
2分钟前
完美春天完成签到,获得积分20
2分钟前
樂楽完成签到,获得积分10
3分钟前
bosco完成签到,获得积分10
3分钟前
梗梗完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
完美春天发布了新的文献求助10
3分钟前
久晓完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165288
关于积分的说明 17182053
捐赠科研通 5406866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862727
邀请新用户注册赠送积分活动 1840290
关于科研通互助平台的介绍 1689463