가시광선 광촉매 활성 향상을 위한 재사용 가능한 탄소 양자점(CQDs) 수정 나노복합체의 제작

산업 염료 폐수에 대한 인식을 바탕으로, 탄소 양자점(CQDs)과 코발트 아연 페라이트(CZF) 나노복합체가 산화 중합 반응을 이용하여 탄소 양자점으로 코팅된 코발트 아연 페라이트(CZF@CQDs) 나노광촉매를 제조하기 위해 합성되었습니다. TEM, 제타 전위 값 및 FTIR 결과는 CQDs의 -45.7 mV 카복실기 기능화 표면을 가진 고도로 분산된 1-4 nm 입자를 확인합니다. 합성된 CZF@CQDs 광촉매의 결과는 TEM, SEM 및 XRD에 따라 평균 입자 크기가 약 15 nm임을 보여주었습니다. 이 광촉매는 완벽한 가시광선 조사에 따른 1.20 eV의 밴드 갭을 나타냈습니다. TGA와 DTA는 나노광촉매의 우수한 열 안정성을 나타냈습니다. VSM이 수행되었으며, CZF와 CZF@CQDs의 포화 자화값은 각각 42.44 및 36.14 emu/g이었습니다. 다중 포인트 연구를 통해 CZF@CQDs 광촉매의 BET-특수 표면적이 149.87 m2/g으로 결정되었습니다. 가시광선 조사 하에 최종 CZF@CQDs 나노광촉매는 Reactive Blue 222(RB 222) 및 Reactive Yellow 145(RY 145) 염료의 광촉매적 파괴에서 놀라운 효율성(~ 25분 이내에 95%)을 보여주었으며, 기계적 안정성과 재활용성을 보였습니다. 분해 연구의 재활용 후에도 나노광촉매의 효율성(~ 82%, 7회 주기)이 주로 유지되었습니다. 초기 염료 농도, 나노광촉매 농도, CQD 함량, 염료 용액의 초기 pH 및 반응 동역학을 포함한 여러 변수의 영향도 조사되었습니다. 분해 연구 데이터는 1차 반응 속도(R2 > 0.93)를 따릅니다. 마지막으로, CQD로 코팅된 CZF 나노광촉매의 간단하고 저비용 합성 방법, 빠른 분해 및 뛰어난 안정성은 염료 폐수 처리용 잠재적인 광촉매가 될 수 있도록 해야 합니다.