3.10. Reaction kineticsThe photo de

3.10. Reaction kinetics
The photo degradation of the MB and RhB dyes fitted well with the pseudo-first order equation. The equation was considered as −ln(Ct/C0) = kapp(t), where C0 and Ct are the reactant concentrations at time t and Kapp and t are the apparent rate constant and time respectively. Fig. 12(a and b) shows the pseudo-first order kinetic data for the RhB and MB dyes. The Kapp value of BGO5 was found much higher than other composites. These results further confirmed that BGO5 composite is much more effective catalyst material than any other composite material. From the obtained data the rate constant K values of the RhB and MB dyes are listed in Table 1

Fig. 12.
Pseudo first order kinetic plot for: (a) MB and (b) RhB using BiOBr and BGO composites.
Figure options
In addition the photocatalytic performance of BGO composite, TOC studies have been measured. Fig. 13 shows the TOC removal for MB and RhB dyes respectively. The RhB dye degradation by BGO5 composite exhibits 65% of TOC removal. For MB dye BGO5 composite shows 60% of TOC removal respectively. But the plain BiOBr exhibited only 35% and 30% of TOC removal for RhB and MB dyes. Thus the effective TOC removal of BGO 5 composite compare with pure BiOBr which further confirms the introduction of GO sheets makes the BGO5 composite exhibit the higher mineralizing ability of dyes due to its high adsorption rate of BGO composite which makes an effective degradation.

Fig. 13.
TOC removal profile for MB and RhB dyes using BiOBr, BGO5 composite under visible light.
Figure options
3.11. Photocatalytic mechanism
It is clear from the results that the superior photocatalytic activities of the GO/BiOBr catalyst are mainly due to the enhanced adsorption of the composite because of the incorporation of the graphene material. It is attributed that homogeneous distribution of BiOBr particles on the surface of the GO sheets acts as a reaction centre to facilitate better photocatalytic reaction. By the irradiation of visible light the GO combined with the BiOBr matrix, the electrons flowed easily, to form Scottky barriers between GO and BiOBr matrix. These Scottky barriers [61] play a key role in capturing the electrons from the BiOBr matrix easily [54]. Meanwhile, the BiOBr matrix excited electrons to conduction band (CB) from a valence band (VB), to form electron holes. Finally, the number of electrons in the system was enriched. The generated electrons (e−) reacts with the dissolved oxygen molecules to produce the oxygen peroxide radicals O2*−. The positively charged hole (h+) reacts with H2O to form hydroxyl radicals OH*−[55]. The MB or RhB molecules were degraded by these free radicals and finally converted into CO2and H2O molecules respectively. The enhancement of photocatalytic activity of BiOBr after GO hybridization attributed to the higher separation efficiency of electron hole pairs and inhibition of recombination rate resulting the increasing of number of electron holes participation in the photo degradation process [33] and [56]. The high surface area and numerous functional groups in GO matrix allow better interaction of dye molecules to their surfaces during the photocatalytic process. Finally the π–π* interactions between the GO and contaminant would extract the dye molecule from solution and then concentrated dye molecule near the BiOBr surface and facilitate the process effectively.
GO/BiOBr composite + light → h+VB + e−CB
e−CB + O2 → O2−
h+VB + H2O → OH + H+
O2− (or)•OH− + {RhB or MB} → CO2 + H2O (degraded products)
During visible light irradiation GO/BiOBr composite absorbs visible light and was excited. The electrons (e−) were migrated from the valence band (VB) of BiOBr to the conduction band (CB) leaving the holes (h+) in the VB of BiOBr matrix. The well matched band potential between the GO sheets and BiOBr, will aid the photo generated electrons accumulated on the CB of the BiOBr. This is transferred on to the GO matrix, thereby reducing the electron hole recombination rate. In this photocatalytic pathway the GO sheets function as electron collector as well as transporter to increase the lifetime of the charge carriers [62] and [63].
For better understanding the mechanism of the pathway of the BGO composites is illustrated in graphical abstract.
4. Conclusions
GO/BiOBr photocatalyst was synthesized by a simple solvothermal route. The incorporation of GO in BiOBr matrix was confirmed by the XPS, XRD, EDAX and Raman spectroscopy studies. TEM, SEM analysis reveals that GO was incorporated effectively with the BiOBr matrix .The as synthesized BGO photocatalysts show tremendous improvement in photocatalytic degradation under visible light. The removal efficiency of BGO5 catalyst was found to be nearly 95% for both the dyes, which is twice that of the bare BiOBr composite. Hence, it can be stated that the enhanced photocatalytic efficiency is due to the effective separation of photo-induced electron–hole pairs by the GO sheets. Additionally, the GO also acts as a co-catalyst for BiOBr matrix, because the interfacial contact between the GO and BiOBr was perfect, and made the very fast interfacial charge transfer between these two materials. The degradation time was 30 min as MB dye 45 min and RhB dye, by the BGO5 composite. In conclusion our work provides a new option for the fabrication of bismuth oxy bromide composites, and to produce their excellent photo catalytic performance in visible light, which would be greatly beneficial for the environment that faces a major crisis from pollution throughout the world.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.10 การปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์สร้างภาพของสีย้อม MB และ RhB ดีด้วยสมการลำดับแรก pseudo- สมการที่ถูกถือว่าเป็น −ln(Ct/C0) = kapp(t) ซึ่ง C0 และ Ct มีความเข้มข้นของตัวทำปฏิกิริยาที่เวลา t และ Kapp และ t เป็นค่าคงอัตราที่ชัดเจน และเวลาตามลำดับ Fig. 12(a and b) แสดงข้อมูลเดิม ๆ สั่งแรก pseudo-สำหรับสี RhB และ MB ค่า Kapp ของ BGO5 พบสูงกว่าวัสดุผสมอื่น ๆ ผลลัพธ์เหล่านี้เพิ่มเติมยืนยันว่า BGO5 คอมโพสิตเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเศษกว่าวัสดุผสมอื่น ๆ จากข้อมูลได้รับ ในอัตราค่าคง K ของสี RhB และ MB อยู่ในตารางที่ 1 Fig. 12 หลอกแรกสั่งเดิม ๆ พล็อตสำหรับ: MB (ก) และ (ข) ใช้วัสดุผสม BiOBr และ BGO RhBตัวเลือกรูปนอกจากนี้ ประสิทธิภาพกระ BGO คอมโพสิต TOC ศึกษามีการวัด Fig. 13 แสดงการลบสารบัญสำหรับ MB และ RhB สีตามลำดับ ย่อยสลายสีย้อม RhB โดยคอมโพสิต BGO5 จัดแสดง 65% ของ TOC เอา สำหรับย้อม MB BGO5 คอมโพสิตแสดง 60% ลบสารบัญตามลำดับ แต่ BiOBr ธรรมดาจัดแสดงเพียง 35% และ 30% ลบสารบัญสำหรับสี RhB และ MB ดังนั้น ประสิทธิภาพการกำจัด TOC BGO 5 เปรียบเทียบประกอบด้วย BiOBr บริสุทธิ์ซึ่งยืนยันเพิ่มเติม แนะนำแผ่นไปทำ BGO5 คอมโพสิต จัดแสดงหลากหลายสีเนื่องจากอัตราการดูดซับสูงของ BGO ซึ่งทำให้การย่อยสลายมีประสิทธิภาพสูงที่ mineralizing Fig. 13 สารบัญประวัติเอา MB และ RhB สีย้อมโดยใช้ BiOBr, BGO5 คอมโพสิตภายใต้แสงที่มองเห็นตัวเลือกรูป3.11 การกระกลไกIt is clear from the results that the superior photocatalytic activities of the GO/BiOBr catalyst are mainly due to the enhanced adsorption of the composite because of the incorporation of the graphene material. It is attributed that homogeneous distribution of BiOBr particles on the surface of the GO sheets acts as a reaction centre to facilitate better photocatalytic reaction. By the irradiation of visible light the GO combined with the BiOBr matrix, the electrons flowed easily, to form Scottky barriers between GO and BiOBr matrix. These Scottky barriers [61] play a key role in capturing the electrons from the BiOBr matrix easily [54]. Meanwhile, the BiOBr matrix excited electrons to conduction band (CB) from a valence band (VB), to form electron holes. Finally, the number of electrons in the system was enriched. The generated electrons (e−) reacts with the dissolved oxygen molecules to produce the oxygen peroxide radicals O2*−. The positively charged hole (h+) reacts with H2O to form hydroxyl radicals OH*−[55]. The MB or RhB molecules were degraded by these free radicals and finally converted into CO2and H2O molecules respectively. The enhancement of photocatalytic activity of BiOBr after GO hybridization attributed to the higher separation efficiency of electron hole pairs and inhibition of recombination rate resulting the increasing of number of electron holes participation in the photo degradation process [33] and [56]. The high surface area and numerous functional groups in GO matrix allow better interaction of dye molecules to their surfaces during the photocatalytic process. Finally the π–π* interactions between the GO and contaminant would extract the dye molecule from solution and then concentrated dye molecule near the BiOBr surface and facilitate the process effectively.ไป/BiOBr สิต + แสง→ h + VB + e−CBe−CB + O2 → O2−h + VB + H2O → OH + H +(O2− หรือ) •OH− + {RhB หรือ MB } → CO2 + H2O (ผลิตภัณฑ์เสื่อมโทรม)ระหว่างเห็นแสงวิธีการฉายรังสี ไป/BiOBr สิตดูดซับแสงที่มองเห็น และไม่ตื่นเต้น อิเล็กตรอน (e−) ได้อพยพมาจากแถบเวเลนซ์ (VB) ของ BiOBr เพื่อนำวงดนตรี (CB) ออกจากหลุม (h +) ในเมตริกซ์ VB BiOBr วงดีตรงกันอาจเกิดขึ้นระหว่างแผ่นไปและ BiOBr จะช่วยสร้างภาพอิเล็กตรอนที่สะสมบน CB ของ BiOBr นี้จะถูกโอนย้ายระบบเมตริกซ์ไป จึงช่วยลดอัตรา recombination อิเล็กตรอนหลุม ในกระนี้ ทางเดินไปแผ่นฟังก์ชันเป็นอิเล็กตรอนตัวเก็บรวบรวมและขนส่งเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของสายค่า [62] [63]การเข้าใจ กลไกของทางเดินของคอมโพสิต BGO เป็นภาพประกอบในบทคัดย่อรูปภาพ4. บทสรุปไป/BiOBr photocatalyst ถูกสังเคราะห์ ด้วยกระบวนการผลิตอย่างง่าย solvothermal ในการประสานไปในเมทริกซ์ BiOBr ได้รับการยืนยัน โดยศึกษาก XPS, XRD, EDAX และรามัน ยการ การวิเคราะห์ SEM พบว่า ไปถูกรวมอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพกับเมทริกซ์ BiOBr Photocatalysts BGO เป็นสังเคราะห์แสดงพัฒนามหาศาลในกระการสลายตัวภายใต้แสงที่มองเห็น ประสิทธิภาพการกำจัดเศษ BGO5 พบต้อง เกือบ 95% ทั้งสี ซึ่งเป็นสองเท่าของการเปลือย BiOBr ดังนั้น มันสามารถระบุว่า เป็นกระเพิ่มประสิทธิภาพจากแยกประสิทธิภาพของภาพที่เกิดจากอิเล็กตรอน – หลุมคู่ โดยแผ่นไป นอกจากนี้ ไปยังทำหน้าที่เป็น catalyst ร่วมสำหรับ BiOBr เมตริกซ์ เนื่องจากติดต่อ interfacial ระหว่างไปและ BiOBr และเดินทำ interfacial เร็วค่าธรรมเนียมโอนย้ายระหว่างวัสดุสองเหล่านี้ เวลาย่อยสลาย 30 นาทีเป็น MB ย้อม 45 นาทีและสีย้อม RhB โดย BGO5 คอมโพสิต เบียดเบียน ทำงานของเราให้ตัวเลือกใหม่สำหรับการผลิตของบิสมัทโบรไมด์เชื้อคอมโพสิต และการผลิตประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแห่งภาพในแสงที่มองเห็น ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับสภาพแวดล้อม ที่เผชิญวิกฤตสำคัญจากมลพิษทั่วโลก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.10 . ปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์
ภาพการย่อยสลายของ MB และสีเทียมเพื่อเข้ากับสมการแรก . สมการเป็น−ใน ( CT / C0 ) = แคป ( T ) C0 และ CT ที่เป็นสารตั้งต้นที่ความเข้มข้นและเวลา t และแคปทีอัตราคงที่และเวลาที่ปรากฏตามลำดับ รูปที่ 12 ( A และ B ) แสดงหลอกก่อนสั่งพลังงานจลน์ข้อมูลเพื่อเพื่อและ MB สีย้อมการแคป มูลค่า bgo5 พบสูงกว่าวัสดุอื่น ๆ ผลลัพธ์เหล่านี้เพิ่มเติมยืนยันว่า bgo5 ผสมมีประสิทธิภาพมากกว่า วัสดุคอมโพสิตตัวเร่งปฏิกิริยาวัสดุใด ๆอื่น ๆ จากข้อมูลอัตราคงที่ ค่า K ของเพื่อและ MB สีอยู่ในรางที่ 1

รูปที่ 12
หลอกลำดับแรกพลังงานจลน์แปลง : ( ก ) และ ( ข ) เพื่อติดตั้งและใช้ biobr
ทำประกอบรูปตัวเลือก
นอกจากนี้ประสิทธิภาพของ TOC ทำรีคอมโพสิตที่ได้รับการศึกษาสูง รูปที่ 13 แสดงกำจัด TOC สำหรับ MB และเพื่อสีตามลำดับ การย้อมเพื่อการย่อยสลายด้วย bgo5 ประกอบประมาณ 65% ของการกำจัดโอซี bgo5 MB สีประกอบแสดง 60% ของ TOC การกำจัดตามลำดับ แต่ biobr ธรรมดามีเพียง 35% และ 30% ของ TOC และเอาเพื่อบางครั้งสีย้อมจึงมีประสิทธิภาพการทำข้อมูลเปรียบเทียบกับ 5 คอมโพสิตบริสุทธิ์ biobr ซึ่งเพิ่มเติม ยืนยันเบื้องต้นของแผ่นไปทำให้มีคอมโพสิต bgo5 สูงกว่า mineralizing ความสามารถของสีย้อม เนื่องจากมีอัตราการดูดซับสูงของคอมโพสิตซึ่งทำให้การทำลายประสิทธิภาพของ .

รูปที่ 13
ข้อมูลโปรไฟล์และการกำจัดสีโดยใช้ biobr MB เพื่อ bgo5 , คอมโพสิตภายใต้แสง .
รูปที่ 3.11 ตัวเลือก
. รีกลไก
เป็นที่ชัดเจนจากผลลัพธ์ที่เหนือกว่ากิจกรรมของรีไป / biobr ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นหลักเนื่องจากการเพิ่มขึ้นในการดูดซับของคอมโพสิต เพราะการรวมตัวกันของวัสดุกราฟีน .มันเป็นบันทึกที่เป็นเนื้อเดียวกัน การกระจายของอนุภาค biobr บนพื้นผิวของแผ่น ไปทำหน้าที่เป็นปฏิกิริยาที่ศูนย์บริการเพื่ออำนวยความสะดวกในปฏิกิริยารีดีกว่า โดยการฉายรังสีของแสงที่มองเห็น ไป รวม กับ biobr เมทริกซ์ อิเล็กตรอนไหลได้อย่างง่ายดายเพื่อรูปแบบอุปสรรค scottky ระหว่างไป biobr เมทริกซ์อุปสรรค [ 61 ] scottky เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการจับอิเล็กตรอนจาก biobr เมทริกซ์ง่าย [ 54 ] ขณะเดียวกัน biobr เมทริกซ์ตื่นเต้นอิเล็กตรอนที่จะนำวงดนตรี ( CB ) จากวาเลนซ์แบนด์ ( VB ) เพื่อรูปแบบหลุมอิเล็กตรอน ในที่สุดจำนวนของอิเล็กตรอนในระบบด้วยสร้างอิเล็กตรอน ( e − ) ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนโมเลกุลผลิตออกซิเจน O2 −สารเปอร์ออกไซด์ * . ประจุบวกในหลุม ( H ) ทำปฏิกิริยากับอนุมูลไฮดรอกซิล h2o รูปแบบโอ * − [ 55 ] MB หรือเพื่อโมเลกุลถูกย่อยสลายด้วยอนุมูลอิสระเหล่านี้และในที่สุดก็แปลงเป็น co2and H2O โมเลกุลตามลำดับเพิ่มความว่องไวของ biobr หลังจากไปทำประกอบกับสูงกว่าประสิทธิภาพในการแยกคู่อิเล็กตรอนหลุมและการยับยั้งอัตราการเพิ่มขึ้นของจำนวนการเกิดหลุมอิเล็กตรอนในกระบวนการย่อยสลายรูป [ 33 ] และ [ 56 ]พื้นที่ผิวสูงและกลุ่มการทำงานมากมายไปให้ปฏิสัมพันธ์ที่ดีของเมทริกซ์ของโมเลกุลสีพื้นผิวของพวกเขาในระหว่างกระบวนการ Photocatalytic . ในที่สุดπ–π * ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไป และการจะสกัดสีจากสารละลายเข้มข้นโมเลกุลและโมเลกุลสีใกล้ผิว biobr และสะดวกขึ้น
กระบวนการได้อย่างมีประสิทธิภาพไป / biobr คอมโพสิตแสง→ keyboard - key - name H VB E
E −− CB CB O2 → keyboard - key - name O2 −
H VB H2O → keyboard - key - name โอ H
O2 − ( − ) - โอ้ { บางครั้ง } → keyboard - key - name เพื่อหรือ CO2 H2O ( ย่อยสลายผลิตภัณฑ์ในระหว่างการฉายรังสีแสงที่มองเห็นไป )
/ biobr คอมโพสิตดูดซับแสง และตื่นเต้นมาก อิเล็กตรอน ( e − ) ได้อพยพจากวาเลนซ์แบนด์ ( VB ) biobr ที่จะนำวงดนตรี ( CB ) ออกจากหลุม ( H ) ใน VB ของ biobr เมทริกซ์ดีจับคู่วงดนตรีที่มีศักยภาพระหว่างไปแผ่นและ biobr จะช่วยภาพที่สร้างอิเล็กตรอนสะสมบน CB ของ biobr . นี้จะถูกโอนไปยังไป Matrix จึงลดการอิเล็กตรอนหลุมในอัตรา ในเส้นทางนี้ไปทำงานเป็นแผ่นรีอิเล็กตรอนเก็บเป็นตัวลำเลียงเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของประจุพาหะ [ 62 ] และ [ 63 ] .
เพื่อเข้าใจกลไกของทางเดินของทำในคอมเป็นภาพประกอบนามธรรมกราฟิก .
4 สรุป
ไป / biobr photocatalyst เป็นเส้นทางโซลโวเทอร์มอลที่สังเคราะห์ได้โดยง่าย การไปใน biobr เมทริกซ์ถูกยืนยันโดย XPS , XRD , edax รามันสเปกโทรสโกปีและการศึกษา แบบการวิเคราะห์ SEM พบว่าไปจัดตั้งขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพด้วย biobr เมทริกซ์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ทำแสดงอย่างมากการปรับปรุงการย่อยสลายรีภายใต้แสงที่มองเห็น . ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา bgo5 ได้เกือบ 95% ทั้งสี , ซึ่งเป็นสองเท่าของคอมโพสิต biobr เปลือย ดังนั้นมันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพรีกล่าวว่า เนื่องจากการแยกที่มีประสิทธิภาพของภาพเกิดคู่อิเล็กตรอนโดยหลุม–แผ่นไป นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับ biobr Co เมทริกซ์เพราะติดต่อระหว่างระหว่างไป biobr สมบูรณ์แบบและทำให้ชาร์จเร็ว ( โอนระหว่างสองวัสดุสลายในเวลา 30 นาที เป็น 45 นาทีและบางครั้งสีเพื่อย้อม โดย bgo5 คอมโพสิต สรุปงานของเรามีบริการตัวเลือกใหม่สำหรับการผลิตของบิสมัทยาโบรไมด์ คอมโพสิต และผลิตของพวกเขา ภาพถ่ายยอดเยี่ยมเร่งประสิทธิภาพในแสงที่มองเห็นซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับสภาพแวดล้อมที่ใบหน้าวิกฤตมากจากมลพิษทั่วโลก