Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 15/2017

10.04.2017

Photoelectrocatalytic degradation of 4-chlorophenol using nanostructured α-Fe2O3 thin films under sunlight illumination

verfasst von: Yuvaraj M. Hunge

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 15/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this work, nanostructured α-Fe2O3 thin films have been deposited onto the glass and fluorine doped tin oxide coated glass substrates using simple chemical bath deposition method. The influence of bath temperature on the properties of α-Fe2O3 thin films are studied with the help of different characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, Brunauer-Emmett-Teller (BET), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and optical properties. XRD study reveals that films are polycrystalline in nature with rhombohedral crystal structure. Raman spectroscopy is used to study the structure and symmetry of α-Fe2O3 thin films. The SEM study reveals that substrate surface is well covered with small tiny grains. Specific surface area of 30.12 m2 g−1 is measured by BET technique. Optical study shows that the band gap energy of α-Fe2O3 film is varied from 2.19 to 2.35 eV. The synthesized α-Fe2O3 photoelectrode is used as a catalyst for the photoelectrocatalytic degradation of 4-chlorphenol in an aqueous medium. The photoelectrocatalytic degradation experiment shows that the degradation percentage of 4-chlorophenol (4-CP) has reached 50% under sunlight illumination after 240 min. The mineralization of 4-CP with reaction time is studied with the help of chemical oxygen demand (COD) measurement.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat S. Zhang, F. Ren, W. Wu, J. Zhou, L. Sun, X. Xiao, C. Jiang, J. Colloid Interface Sci. 427, 29–34 (2014)CrossRef S. Zhang, F. Ren, W. Wu, J. Zhou, L. Sun, X. Xiao, C. Jiang, J. Colloid Interface Sci. 427, 29–34 (2014)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat J. Ângelo, P. Magalhães, L. Andrade, A. Mendes, Appl. Surf. Sci. 387, 183–189 (2016)CrossRef J. Ângelo, P. Magalhães, L. Andrade, A. Mendes, Appl. Surf. Sci. 387, 183–189 (2016)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat S.V. Mohite, V.V. Ganbavle, V.V. Patil, K.Y. Rajpure, Mater. Chem. Phys. 183, 439e446 (2016)CrossRef S.V. Mohite, V.V. Ganbavle, V.V. Patil, K.Y. Rajpure, Mater. Chem. Phys. 183, 439e446 (2016)CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat S.S. Shinde, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, Catal. Rev. Sci. Eng. 55 (2013) 79–133CrossRef S.S. Shinde, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, Catal. Rev. Sci. Eng. 55 (2013) 79–133CrossRef
6.
Zurück zum Zitat V.B. Koli, A.G. Dhodamani, A.V. Raut, N.D. Thorat, S.H. Pawar, S.D. Delekar, J. Photochem, Photobiol. B 328, 50–58 (2016)CrossRef V.B. Koli, A.G. Dhodamani, A.V. Raut, N.D. Thorat, S.H. Pawar, S.D. Delekar, J. Photochem, Photobiol. B 328, 50–58 (2016)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat V.B. Shevale, A.G. Dhodamani, V.B. Koli, R.P. Barkul, J.P. Jadhav, S.D. Delekar, Mater. Res. Bull. 89, 79–88 (2017)CrossRef V.B. Shevale, A.G. Dhodamani, V.B. Koli, R.P. Barkul, J.P. Jadhav, S.D. Delekar, Mater. Res. Bull. 89, 79–88 (2017)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat J. Wanga, J. Rena, H. Yao, L. Zhang, J. Wang, S. Zang, L. Han, Z. Li, J. Hazard. Mater. 311, 11–19 (2016)CrossRef J. Wanga, J. Rena, H. Yao, L. Zhang, J. Wang, S. Zang, L. Han, Z. Li, J. Hazard. Mater. 311, 11–19 (2016)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S.H. Tambolia, G. Rahmana, O.S. Joo, J. Alloys Compd. 520, 232–237 (2012)CrossRef S.H. Tambolia, G. Rahmana, O.S. Joo, J. Alloys Compd. 520, 232–237 (2012)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J.A. Glasscock, P.R.F. Barnes, I.C. Plumb, A. Bendavid, P.J. Martin, Thin Solid Films 516, 1716–1724 (2008)CrossRef J.A. Glasscock, P.R.F. Barnes, I.C. Plumb, A. Bendavid, P.J. Martin, Thin Solid Films 516, 1716–1724 (2008)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat S.S. Shinde, R.A. Bansode, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, J. Semicond. 32(1), 013001 (2011)CrossRef S.S. Shinde, R.A. Bansode, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, J. Semicond. 32(1), 013001 (2011)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat M. Aronniemi, J. Saino, J. Lahtinen, Thin Solid Films 5(16), 6110–6115 (2008)CrossRef M. Aronniemi, J. Saino, J. Lahtinen, Thin Solid Films 5(16), 6110–6115 (2008)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat A.B.C. Ekwealor, F.I. Ezema, J. Ovonic Res. 9(2), 35–43 (2013) A.B.C. Ekwealor, F.I. Ezema, J. Ovonic Res. 9(2), 35–43 (2013)
16.
Zurück zum Zitat M.A. Mahadik, S.S. Shinde, V.S. Mohite, S.S. Kumbhar, K.Y. Rajpure, A.V. Moholkar, C.H. Bhosale, Ceram. Int. 40 (2014) 9463–9471CrossRef M.A. Mahadik, S.S. Shinde, V.S. Mohite, S.S. Kumbhar, K.Y. Rajpure, A.V. Moholkar, C.H. Bhosale, Ceram. Int. 40 (2014) 9463–9471CrossRef
17.
Zurück zum Zitat A. Qurashi, Z. Zhong, M.W. Alam, Solid State Sci. 12 1516–1519 (2010)CrossRef A. Qurashi, Z. Zhong, M.W. Alam, Solid State Sci. 12 1516–1519 (2010)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat S.K. Maji, N. Mukherjee, A. Mondal, B. Adhikary, Polyhedron 33, 145–149 (2012)CrossRef S.K. Maji, N. Mukherjee, A. Mondal, B. Adhikary, Polyhedron 33, 145–149 (2012)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat A. A. Yadav, A. C. Lokhande, J. H. Kim, C. D. Lokhande, RSC Adv. 6 106074–106080 (2016)CrossRef A. A. Yadav, A. C. Lokhande, J. H. Kim, C. D. Lokhande, RSC Adv. 6 106074–106080 (2016)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Y.M. Hunge, M.A. Mahadik, S.S. Kumbhar, V.S. Mohite, K.Y. Rajpure, N.G. Deshpande, A.V. Moholkar, C.H. Bhosale, Ceram. Int. 42 789–798 (2016)CrossRef Y.M. Hunge, M.A. Mahadik, S.S. Kumbhar, V.S. Mohite, K.Y. Rajpure, N.G. Deshpande, A.V. Moholkar, C.H. Bhosale, Ceram. Int. 42 789–798 (2016)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat A.A. Yadav, V.S. Kumbhar, S.J. Patil, N.R. Chodankar, C.D. Lokhande, Ceram. Int. 42, 2079–2084 (2016)CrossRef A.A. Yadav, V.S. Kumbhar, S.J. Patil, N.R. Chodankar, C.D. Lokhande, Ceram. Int. 42, 2079–2084 (2016)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat S.S. Kumbhar, M.A. Mahadik, V.S. Mohite, Y.M. Hunge, P.K. Chougule, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale, J. Mater. Sci. 27 3799–3811 (2016) S.S. Kumbhar, M.A. Mahadik, V.S. Mohite, Y.M. Hunge, P.K. Chougule, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale, J. Mater. Sci. 27 3799–3811 (2016)
23.
Zurück zum Zitat A.A. Yadav, A.C. Lokhande, J.H. Kim, C.D. Lokhande, J. Colloid Interface Sci. 473, 22–27 (2016)CrossRef A.A. Yadav, A.C. Lokhande, J.H. Kim, C.D. Lokhande, J. Colloid Interface Sci. 473, 22–27 (2016)CrossRef
24.
25.
Zurück zum Zitat J.D. Desai, H.M. Pathan, Sun-Ki Min, Kwang-Deog Jung, Oh Shim Joo, Appl. Surf. Sci. 252, 1870–1875 (2005)CrossRef J.D. Desai, H.M. Pathan, Sun-Ki Min, Kwang-Deog Jung, Oh Shim Joo, Appl. Surf. Sci. 252, 1870–1875 (2005)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat S. Bharathi, D. Nataraj, M. Seetha, D. Mangalaraj, N. Ponpandian, Y. Masuda, K. Senthil, K. Yong, Cryst. Eng. Comm. 12 373–382 (2010)CrossRef S. Bharathi, D. Nataraj, M. Seetha, D. Mangalaraj, N. Ponpandian, Y. Masuda, K. Senthil, K. Yong, Cryst. Eng. Comm. 12 373–382 (2010)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat M.A. Garcia-Lobato, A.I. Martinez, D.L. Perry, M.C. Roman, R.A. Zarate, L.E. Alarcon, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, 751–758 (2011)CrossRef M.A. Garcia-Lobato, A.I. Martinez, D.L. Perry, M.C. Roman, R.A. Zarate, L.E. Alarcon, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, 751–758 (2011)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Y. Zhao, D. Yan, C. Ding, D. Su, Y. Ge, Y. Zhao, H. Zhou, J. Li, H. Jin, J. Power Sour. 327, 658–665 (2016)CrossRef Y. Zhao, D. Yan, C. Ding, D. Su, Y. Ge, Y. Zhao, H. Zhou, J. Li, H. Jin, J. Power Sour. 327, 658–665 (2016)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Li-Chieh Hsu, Li Yuan-Yao, Chun-Yen Hsiao, Nanoscale Res. Lett. 3, 330–337 (2008)CrossRef Li-Chieh Hsu, Li Yuan-Yao, Chun-Yen Hsiao, Nanoscale Res. Lett. 3, 330–337 (2008)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Y. M. Hunge, M. A. Mahadik, V. S. Mohite, S. S. Kumbhar, N. G. Deshpande, K. Y. Rajpure, A. V. Moholkar, P. S. Patil, C. H. Bhosale, J. Mater. Sci. 27, 1629–1635 (2016) Y. M. Hunge, M. A. Mahadik, V. S. Mohite, S. S. Kumbhar, N. G. Deshpande, K. Y. Rajpure, A. V. Moholkar, P. S. Patil, C. H. Bhosale, J. Mater. Sci. 27, 1629–1635 (2016)
31.
Zurück zum Zitat L. González-Reyes, I. Hernández-Pérez, L. Díaz-Barriga Arceo, H. Dorantes-Rosales, E. Arce-Estrada, R. Suárez-Parra, J.J. Cruz- Rivera, Mater. Sci. Eng. B 175, 9–13 (2010)CrossRef L. González-Reyes, I. Hernández-Pérez, L. Díaz-Barriga Arceo, H. Dorantes-Rosales, E. Arce-Estrada, R. Suárez-Parra, J.J. Cruz- Rivera, Mater. Sci. Eng. B 175, 9–13 (2010)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat K. Sivula, R. Zboril, F. Le Formal, R. Robert, A. Weidenkaff, J. Tucek, J. Frydrych, M. Gratzel, J. Am. Chem. Soc. 132, 7436–7444 (2010)CrossRef K. Sivula, R. Zboril, F. Le Formal, R. Robert, A. Weidenkaff, J. Tucek, J. Frydrych, M. Gratzel, J. Am. Chem. Soc. 132, 7436–7444 (2010)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat S.S. Shinde, P.S. Shinde, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, J. Photochem, Photobiol. B 104 425–433 (2011)CrossRef S.S. Shinde, P.S. Shinde, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, J. Photochem, Photobiol. B 104 425–433 (2011)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat S.S. Kumbhar, M.A. Mahadik, S.S. Shinde, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale J. Photochem, Photobiol. B 142 118–123 (2015)CrossRef S.S. Kumbhar, M.A. Mahadik, S.S. Shinde, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale J. Photochem, Photobiol. B 142 118–123 (2015)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Y.M. Hunge, V.S. Mohite, S.S. Kumbhar, K.Y. Rajpure, A.V. Moholkar, C.H. Bhosale, J. Mater. Sci. 26 8404–8412 (2015) Y.M. Hunge, V.S. Mohite, S.S. Kumbhar, K.Y. Rajpure, A.V. Moholkar, C.H. Bhosale, J. Mater. Sci. 26 8404–8412 (2015)
37.
Zurück zum Zitat V.S. Mohite, M.A. Mahadik, S.S. Kumbhar, Y.M. Hunge, J.H. Kim, A.V. Moholkar, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale, J. Photochem. Photobiol. B 142, 204–211 (2015)CrossRef V.S. Mohite, M.A. Mahadik, S.S. Kumbhar, Y.M. Hunge, J.H. Kim, A.V. Moholkar, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale, J. Photochem. Photobiol. B 142, 204–211 (2015)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat M.A. Mahadik, S.S. Shinde, Y.M. Hunge, V.S. Mohite, S.S. Kumbhar, A.V. Moholkar, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale, J. Alloys Compd. 611, 446–451 (2014)CrossRef M.A. Mahadik, S.S. Shinde, Y.M. Hunge, V.S. Mohite, S.S. Kumbhar, A.V. Moholkar, K.Y. Rajpure, C.H. Bhosale, J. Alloys Compd. 611, 446–451 (2014)CrossRef
Metadaten
Titel
Photoelectrocatalytic degradation of 4-chlorophenol using nanostructured α-Fe2O3 thin films under sunlight illumination
verfasst von
Yuvaraj M. Hunge
Publikationsdatum
10.04.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 15/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-6915-5

Weitere Artikel der Ausgabe 15/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 15/2017 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt