Optical and photocatalytic properties of ZnO and ZnS structures formed as controlled calcination products of l-cysteine assisted aqueous precipitation

Şen, Selin Cansu; Top, Ayben

doi:10.1016/j.mtcomm.2020.101573

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“…La banda localizada en 423 nm está relacionada con la promoción desde el nivel de energía del estado donante (zinc intersticial) al nivel de energía del estado aceptor (vacante de zinc) [101,102]. Por otro lado, las bandas localizadas en 464 y 486 nm están atribuidas a la presencia de zinc intersticial, mientras que las bandas en 497 y 521 nm corresponden a vacancias de oxígeno y/o de zinc [103][104][105][106]. Además, se observó un ligero corrimiento hacia el amarillo al incrementar la concentración del precursor, pasando de 541 a 545 nm, esto podría estar relacionado con el incremento del tamaño de partícula, así como con el cambio morfológico de los materiales sintetizados [107], esto es consistente con los resultados de microscopía electrónica de barrido y DRX, ya que al incrementar la cristalinidad disminuyen los defectos estructurales y por lo tanto la intensidad en el espectro de emisión deberá aumentar.…”

Section: Propiedades óPticasunclassified

Estudio de las propiedades estructurales, ópticas y electrónicas de NP’s de RhW-ZnO para su aplicación en fotocatálisis

Flores¹

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Los semiconductores de óxidos metálicos forman parte de los materiales más comunes empleados en los procesos de fotocatálisis para la degradación de compuestos orgánicos, en donde el óxido de zinc (ZnO) es uno de los materiales más prometedores, debido a que la actividad fotocatalítica de este material depende principalmente de su morfología, el tamaño de partícula y la energía de la brecha prohibida, en este trabajo se estudiaron diversos parámetros de síntesis que modifican dichas propiedades, tales como el uso de surfactantes, la concentración molar del precursor de zinc y el efecto de dopantes. En la primera parte, se estudió cómo influye en las propiedades del ZnO el uso de distintos surfactantes en su síntesis. Los surfactantes empleados fueron polivinilpirrolidona (PVP), ácido cítrico (AC), ácido oleico (AO) y etilenglicol (ETG). De los resultados obtenidos se observó que la muestra con una mayor actividad fotocatalítica probada en la degradación del colorante negro reactivo 5 (RB5) fue la de ZnO-ETG, por lo que ésta muestra fue la que se empleó para las etapas posteriores de este trabajo. En la segunda parte se sintetizó ZnO con tres concentraciones molares del precursor de zinc, 0.2M, 0.3M y 0.4M. Esto se realizó principalmente para disminuir el tamaño de partícula del ZnO, ya que la obtención de nanopartículas es imperativa en este estudio. La muestra que mostró el mejor desempeño fotocatalítico fue la sintetizada con 0.2M de precursor, por lo que se utilizó esta concentración para la síntesis de las NP’s dopadas y co-dopadas. Finalmente, una vez determinadas las mejores condiciones de síntesis para la obtención de las nanopartículas de ZnO, se procedió al estudio del efecto del dopaje sobre sus propiedades fotocatalíticas. Los dopantes utilizados fueron rodio y tungsteno, con porcentajes de 0.5%, 0.7% y 1.0% molar. Además, se obtuvo ZnO co-dopado con los siguientes porcentajes molares 0.50%Rh/0.50%W, 0.25%Rh/0.75%W y 0.75%Rh/0.25%W. Se observó que la inserción de Rh y/o W no modifica la estructura, ni la morfología, ni la carga superficial del ZnO de manera significativa, pero sí existe un cambio en la absorbancia óptica y en la brecha de energía prohibida debido a la presencia de estos iones, los cuales mejoran la actividad fotocatalítica del ZnO considerablemente. Adicionalmente, se estudió otro método de degradación del colorante RB5 conocido como sonocatálisis, empleando como catalizadores las muestras dopadas al 1.0% de rodio y tungsteno, la muestra co-dopada en la misma proporción de los iones dopantes, en donde se observó la misma tendencia que en las pruebas fotocatalíticas. Sin embargo, para el método de degradación de sonocatálisis la remoción de color se llevó en un tiempo mayor.

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Section: Propiedades óPticasunclassified

Estudio de las propiedades estructurales, ópticas y electrónicas de NP’s de RhW-ZnO para su aplicación en fotocatálisis

Flores¹

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Influence of Precursor Concentration in the Synthesis of ZnO Nanoparticles on their Morphological, Structural, and Photocatalytic Properties

et al. 2022

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Chemical precipitation synthesis of Bi0.7Fe0.3OCl nanosheets via Fe (III)-doped BiOCl for highly visible light photocatalytic performance

Zhang

Chen

Jiang

et al. 2021

Materials Today Communications

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Optical and photocatalytic properties of ZnO and ZnS structures formed as controlled calcination products of l-cysteine assisted aqueous precipitation

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Estudio de las propiedades estructurales, ópticas y electrónicas de NP’s de RhW-ZnO para su aplicación en fotocatálisis

Estudio de las propiedades estructurales, ópticas y electrónicas de NP’s de RhW-ZnO para su aplicación en fotocatálisis

Influence of Precursor Concentration in the Synthesis of ZnO Nanoparticles on their Morphological, Structural, and Photocatalytic Properties

Chemical precipitation synthesis of Bi0.7Fe0.3OCl nanosheets via Fe (III)-doped BiOCl for highly visible light photocatalytic performance

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