Photocatalysis is a promising technology for the treatment of contaminants, especially for the removal of organic compounds with solar energy [1]. To date, titanium dioxide (TiO2) has undoubtedly been proven to be the most excellent photocatalyst for the oxidative decomposition of many organic compounds under UV irradiation [2], [3] and [4]. However, the fast recombination rate of photogenerated electron–hole pairs hinders the commercialization of this technology [5] and [6]. Furthermore, TiO2 only active under UV irradiation limits its application [7]. Numerous studies have attempted to develop visible-light-driven photocatalysts in order to utilize solar energy and indoor light efficiently [8], [9], [10], [11] and [12]. There are usually two ways [13] to exploit photocatalysts responsive to visible light irradiation: One way is to generate intermediate energy levels in UV-active photocatalysts by doping other elements. However, this way is not so effective because dopants will serve as sites for electron–hole recombination to decrease photocatalytic activity. Another way is to develop new materials with photocatalytic activity under visible light irradiation. Since Zou et al. [14] reported water splitting for H2 and O2 evolution in a stoichiometric amount over the NiOx/In0.9Ni0.1TaO4 photocatalyst under visible light irradiation, many new visible-light-driven catalysts have also been reported [13], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21] and [22]. However, only a few [13], [20], [21] and [22] have been investigated with the aim to eliminate organic pollutants in water so far. The photocatalytic decomposition of organic contaminants requires that the valence band (VB) of the photocatalyst must meet the potential level of oxidizing the organic contaminants. Otherwise the photocatalyst would have no visible-light-driven activity for the eliminating organics even if it has absorbance in visible light region. Konta et al. [23] prepared silver vanadates (α-AgVO3, β-AgVO3, Ag4V2O7 and Ag3VO4) by precipitation and solid-state reactions and further investigated the photocatalytic activity for O2 evolution. All silver vanadates showed intense absorption bands in the visible light region. However, among them, only Ag3VO4 possessed a photocatalytic activity for O2 evolution from an aqueous silver nitrate solution under visible light irradiation. Holes photogenerated in Ag3VO4 can migrate to the reaction sites on the surface more easily than those of other silver vanadates, and oxidize H2O to form O2. It indicated that its VB is more positive than the O2/H2O potential level (1.23 V vs. SHE, pH=0). So, the photocatalyst with a strong oxidizing potential can be postulated and expected to be good candidate to decompose organic compounds [24].
In the present work, Ag3VO4 was synthesized via precipitation reaction. Most of the azodyes are known to inhibit biological treatment of wastewater from the textile or dyeing industry [25]. ARB, a widely used anionic monoazo-dye, was selected as model chemical to evaluate the activity and properties of the catalyst. Moreover, the photocatalytic activity of Ag3VO4 was evaluated by the photodegradation of ARB under visible light irradiation. Effects of the ratio of starting materials and NiO loading on the photocatalytic activity of Ag3VO4 were investigated.
Photocatalysis is a promising technology for the treatment of contaminants, especially for the removal of organic compounds with solar energy [1]. To date, titanium dioxide (TiO2) has undoubtedly been proven to be the most excellent photocatalyst for the oxidative decomposition of many organic compounds under UV irradiation [2], [3] and [4]. However, the fast recombination rate of photogenerated electron–hole pairs hinders the commercialization of this technology [5] and [6]. Furthermore, TiO2 only active under UV irradiation limits its application [7]. Numerous studies have attempted to develop visible-light-driven photocatalysts in order to utilize solar energy and indoor light efficiently [8], [9], [10], [11] and [12]. There are usually two ways [13] to exploit photocatalysts responsive to visible light irradiation: One way is to generate intermediate energy levels in UV-active photocatalysts by doping other elements. However, this way is not so effective because dopants will serve as sites for electron–hole recombination to decrease photocatalytic activity. Another way is to develop new materials with photocatalytic activity under visible light irradiation. Since Zou et al. [14] reported water splitting for H2 and O2 evolution in a stoichiometric amount over the NiOx/In0.9Ni0.1TaO4 photocatalyst under visible light irradiation, many new visible-light-driven catalysts have also been reported [13], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21] and [22]. However, only a few [13], [20], [21] and [22] have been investigated with the aim to eliminate organic pollutants in water so far. The photocatalytic decomposition of organic contaminants requires that the valence band (VB) of the photocatalyst must meet the potential level of oxidizing the organic contaminants. Otherwise the photocatalyst would have no visible-light-driven activity for the eliminating organics even if it has absorbance in visible light region. Konta et al. [23] prepared silver vanadates (α-AgVO3, β-AgVO3, Ag4V2O7 and Ag3VO4) by precipitation and solid-state reactions and further investigated the photocatalytic activity for O2 evolution. All silver vanadates showed intense absorption bands in the visible light region. However, among them, only Ag3VO4 possessed a photocatalytic activity for O2 evolution from an aqueous silver nitrate solution under visible light irradiation. Holes photogenerated in Ag3VO4 can migrate to the reaction sites on the surface more easily than those of other silver vanadates, and oxidize H2O to form O2. It indicated that its VB is more positive than the O2/H2O potential level (1.23 V vs. SHE, pH=0). So, the photocatalyst with a strong oxidizing potential can be postulated and expected to be good candidate to decompose organic compounds [24].In the present work, Ag3VO4 was synthesized via precipitation reaction. Most of the azodyes are known to inhibit biological treatment of wastewater from the textile or dyeing industry [25]. ARB, a widely used anionic monoazo-dye, was selected as model chemical to evaluate the activity and properties of the catalyst. Moreover, the photocatalytic activity of Ag3VO4 was evaluated by the photodegradation of ARB under visible light irradiation. Effects of the ratio of starting materials and NiO loading on the photocatalytic activity of Ag3VO4 were investigated.
การแปล กรุณารอสักครู่..
การเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงเป็นเทคโนโลยีที่มีศักยภาพการรักษาของสารปนเปื้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการกำจัดสารอินทรีย์ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ [ 1 ] วันที่ , ไทเทเนียมไดออกไซด์ ( TiO2 ) ต้องการพิสูจน์ว่าเป็น photocatalyst ยอดเยี่ยมที่สุดสำหรับปฏิกิริยาการสลายตัวของสารอินทรีย์มากมายภายใต้การฉายรังสี UV [ 2 ] , [ 3 ] และ [ 4 ] อย่างไรก็ตามรวดเร็วอัตราการ photogenerated อิเล็กตรอนและหลุมคู่ที่เป็นอุปสรรคต่อการค้าของเทคโนโลยีนี้ [ 5 ] [ 6 ] นอกจากนี้ ภายใต้รังสี UV ) เท่านั้นที่ใช้งานข้อจำกัดของโปรแกรม [ 7 ] การศึกษามากมายได้พยายามที่จะพัฒนาแสงขับเคลื่อนตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อใช้พลังงานแสงในร่มและมีประสิทธิภาพ [ 8 ] , [ 9 ] , [ 10 ] [ 11 ] และ [ 12 ]โดยปกติจะมีสองวิธี [ 13 ] การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ตอบสนองต่อแสงรังสี : วิธีหนึ่งคือการสร้างพลังงานระดับกลางใน UV ใช้งานโดยการเติมตัวเร่งปฏิกิริยาองค์ประกอบอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพเพราะคุณภาพจะเป็นเว็บไซต์สำหรับอิเล็กตรอนและหลุมการลดความว่องไว .อีกวิธีหนึ่งคือการ พัฒนาวัสดุใหม่ที่มีความว่องไวภายใต้แสงรังสี . ตั้งแต่ Zou et al . [ 14 ] รายงานน้ำแยก H2 และ O2 สำหรับวิวัฒนาการในอัตราส่วนจำนวนกว่า niox / in0.9ni0.1tao4 photocatalyst ภายใต้แสงรังสีแสงที่มองเห็นได้ใหม่ขับเคลื่อนหลายและยังได้รับรายงาน [ 13 ] , [ 15 ] [ 16 ] , [ 17 ] , [ 18 ] , [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] และ [ 22 ]แต่เพียงไม่กี่ [ 13 ] , [ 20 ] , [ 21 ] และ [ 22 ] ได้ทำการศึกษามีจุดมุ่งหมายที่จะขจัดสารมลพิษในน้ำเพื่อให้ห่างไกล การสลายตัวของสารปนเปื้อนอินทรีย์รีต้องที่เวเลนซ์แบนด์ ( VB ) photocatalyst ต้องตรงตามระดับศักยภาพของสารปนเปื้อนอินทรีย์ออกซิไดซ์ .มิฉะนั้น photocatalyst ไม่มีแสงขับเคลื่อนกิจกรรมสำหรับการขจัดสารอินทรีย์แม้ว่าจะมีการดูดกลืนแสงที่มองเห็นในภูมิภาค คุณ et al . [ 23 ] เตรียมวาเนเดตสีเงิน ( agvo3 แอลฟาบีตา - agvo3 , , และ ag4v2o7 ag3vo4 ) โดยการตกตะกอนและปฏิกิริยาสถานะของแข็งและทำการต่อความว่องไวสำหรับวิวัฒนาการ O2 .วาเนเดตสีเงินมีการดูดซึมที่รุนแรงในภูมิภาคแถบแสงที่มองเห็น อย่างไรก็ตาม ในหมู่พวกเขาเท่านั้น ag3vo4 มีความว่องไวสำหรับวิวัฒนาการ O2 จากสารละลายเงินไนเตรท โซลูชั่น ภายใต้แสงรังสี . หลุม photogenerated ใน ag3vo4 สามารถโยกย้ายไปยังเว็บไซต์ปฏิกิริยาบนพื้นผิวได้ง่ายขึ้นกว่า วาเนเดตเงินอื่น ๆ และออกซิไดซ์ H2O แบบ O2 .แสดงว่าของ VB เป็นบวกมากขึ้นกว่าระดับศักยภาพ O2 / H2O ( 1.23 V กับเธอ , pH = 0 ) ดังนั้น , photocatalyst ที่มีศักยภาพแข็งแกร่งออกซิไดซ์สามารถสรุปได้ และคาดว่าจะดีในการย่อยสลายสารอินทรีย์ผู้สมัคร [ 24 ] .
ในงานปัจจุบัน ag3vo4 สังเคราะห์ด้วยปฏิกิริยาการตกตะกอนที่สุดของ azodyes เป็นที่รู้จักกันเพื่อยับยั้งการรักษาทางชีวภาพของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมฟอกย้อมสิ่งทอหรือ [ 25 ] ARB , ใช้กันอย่างแพร่หลายและสีย้อมที่มี , ได้รับเลือกเป็นรูปแบบทางเคมีเพื่อศึกษากิจกรรมและสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ ความว่องไวของ ag3vo4 ประเมินโดยการย่อยสลายด้วยแสงของ ARB ภายใต้แสงรังสี .ผลของอัตราส่วนของวัสดุและนีโอเริ่มโหลดต่อความว่องไวของ ag3vo4
คือ
การแปล กรุณารอสักครู่..