수용액에서 리팜핀의 광분해에 대한 CdS-ZnS 나노 복합체의 광촉매 활성을 연구한다.

수용액에서 리팜핀(RN)을 오염물질로 제거하기 위해 가시광선 조사 하에 결합 된 CdS-ZnS 시스템을 통한 광분해 공정을 수행하였다. 촉매는 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR), X선 회절(XRD), 확산 반사 분광법(DRS), 투과 전자 현미경(TEM) 기법으로 간략히 특성화되었다. XRD 패턴에서 결정립 크기가 10nm인 입방체 ZnS 구조와 육각형 CdS 구조가 검출되었다. DRS 결과에 따르면, CdS, ZnS, CdS-ZnS에 대해 각각 2.3, 3.9, 2.4 eV의 밴드갭 에너지가 얻어졌다. 두 방법에 의해 CdS, ZnS 및 CdS-ZnS의 pHpzc에 대해 각각 5.2(5.25), 5.8(5.8), 5.9(5.88)의 pH 값이 얻어졌다. 결합된 ZnS-CdS 시스템의 광촉매 활성이 단일 시스템에 비해 증가하였고, CdS의 몰 수가 ZnS 성분보다 6배 높은 경우 최상의 활성이 얻어졌다. 최적 분해 조건은 촉매 용량: 0.5 g/L, CRN: 8 mg/L, pH: 2, 조사 시간: 120분이었다. RN 광분해 및 광물화의 속도 상수(COD 결과에서)는 각각 0.028 및 0.019 min−1이었다. 메커니즘 경로는 VB-ZnS에 축적된 구멍, CB-CdS에 축적된 전자 및 히드록실 라디칼이 RN 분자의 광분해에서 더 중요한 반응성 종인 유형(II)-이종접합 시스템과 유사하였다. 또한 이 메커니즘은 CB-CdS 및 CB-ZnS 위치에서 광생성 전자를 이용한 수소 생산에 유용하다. 광분해 과정을 설명할 수 있는 또 다른 메커니즘은 CB-ZnS에 축적된 전자, VB-CdS에 축적된 구멍 및 슈퍼옥사이드 라디칼이 RN 분자를 분해하는 더 중요한 활성 중심인 직접 Z-스킴 메커니즘 경로와 유사하다. 또한 CB-CdS 위치에 축적된 구멍은 RN 분자를 산화하는 또 다른 활성 중심이다. 게다가 CB-ZnS 위치에 축적된 구멍은 수소 생산에 더 적합하다. CB-CdS 위치의 광생성 구멍은 또한 산소 발생을 위한 물 분자를 산화할 수 있다.