Boosting the photocatalytic performance of Bi2Fe4O9 through formation of Z-scheme heterostructure with In2S3: Applications towards water decontamination

光催化 异质结 材料科学 激进的 水溶液 可见光谱 X射线光电子能谱 化学工程 光化学 化学 纳米技术 催化作用 光电子学 有机化学 工程类
作者
Krishnendu Das,Ranjit Bariki,Sibun Kumar Pradhan,Dibyananda Majhi,Priyanka Dash,Abtar Mishra,Rohan Dhiman,Bismita Nayak,Braja Gopal Mishra
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier]
卷期号:306: 135600-135600 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2022.135600
摘要

Design of biocompatible nano-heterostructure photocatalyst with broad UV–visible spectrum response and strong redox ability is a promising approach with potential application in micropollutant degradation and pathogen deactivation from aqueous sources. Herein, we have reported the facile fabrication of In2S3/Bi2Fe4O9 (ISxBFO) binary heterostructure by hydrothermally depositing In2S3 nanoparticles (20–40 nm) over Bi2Fe4O9 nanocuboids/nanoplates prepared by combustion synthesis route. In depth characterization study revealed broad spectrum UV–Vis absorption, large interfacial contact, improved charge carrier separation and mobility and a longer excited state life time (4.7 ns) for the ISxBFO heterostructure materials. The integration of In2S3 with Bi2Fe4O9 strongly boosts the optoelectrical and photocatalytic property of pristine Bi2Fe4O9. The ISxBFO heterostructure material exhibited enhanced photocatalytic efficiency for aqueous phase degradation of sulfamethoxazole antibiotics (kapp = 0.06 min−1) and phenyl urea herbicides (kapp = 0.028 min−1) with reaction rates 3–8 times higher than the pure BFO component. The MTT assay experiments confirmed non-cytotoxic nature of treated sulfamethoxazole and diuron solutions. The composite materials also displayed convincing antibacterial behavior towards toxigenic Vibrio cholerae pathogen. Haemagglutination assay study revealed excellent biocompatibility of the binary composite up to 200 mg L−1. Radical trapping study suggested expeditious generation of •OH and •O2− radicals over the ISxBFO surface which is nearly 3.8 and 2.3 times higher than pure BFO and In2S3 respectively. The occurrence of a direct Z-scheme mechanism is inferred from radical trapping and XPS study which accounted for the improved photocatalytic activity and strong radical generation property of the ISxBFO heterostructure material.
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
跳跃幼荷应助KING采纳,获得10
1秒前
1秒前
星宇星辰发布了新的文献求助10
1秒前
ding应助傲娇忆曼采纳,获得10
1秒前
行简发布了新的文献求助10
2秒前
隐形曼青应助wen采纳,获得30
2秒前
胡大嘴先生完成签到,获得积分10
3秒前
咕噜发布了新的文献求助10
3秒前
认真觅荷完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
hao驳回了orixero应助
4秒前
梅狸猫不读博完成签到 ,获得积分10
5秒前
大个应助argal采纳,获得10
5秒前
温馨完成签到,获得积分10
5秒前
Tamarin完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
秋津神奈发布了新的文献求助10
6秒前
妖娆完成签到,获得积分10
6秒前
LMZ完成签到,获得积分10
7秒前
社牛小柯完成签到,获得积分10
7秒前
FashionBoy应助听星伴月采纳,获得10
7秒前
金岁岁完成签到,获得积分10
7秒前
笨蛋小章发布了新的文献求助10
7秒前
热情的觅云完成签到,获得积分10
8秒前
may完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
huofuman完成签到,获得积分10
9秒前
Zeee应助KING采纳,获得10
9秒前
专心搞科研完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
zhi完成签到,获得积分10
10秒前
行简完成签到,获得积分10
11秒前
revew666完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
思源应助紫菜采纳,获得10
12秒前
葛力发布了新的文献求助20
12秒前
tingting关注了科研通微信公众号
12秒前
12秒前
13秒前
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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645392
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4768659
关于积分的说明 15028508
捐赠科研通 4803961
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568583
邀请新用户注册赠送积分活动 1525914
关于科研通互助平台的介绍 1485551