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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 6/2019

09.02.2019

Physical and photo-electrochemical properties of MgFe2O4 prepared by sol gel route: application to the photodegradation of methylene blue

verfasst von: Z. Hammache, A. Soukeur, S. Omeiri, B. Bellal, M. Trari

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 6/2019

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Abstract

The spinel MgFe2O4 synthesized by sol gel method, was characterized by physical and electrochemical methods. The thermal analysis (TG) gives an optimal synthesis temperature of 650 °C where the X-ray diffraction pattern exhibits a single phase crystallizing in a cubic symmetry (Space Group: Fd\(\stackrel{-}{3}\)m) with spherical crystallites (~ 0.45 µm). The morphology observed through the SEM image shows elliptical and spherical grains of ~ 0.8 µm. The spinel possesses a direct optical transition (2.16 eV) due to electrons transfer Fe3+: d−d transition, coming from the crystal field splitting in agreement with the red color. The low electrons mobility is assigned to a narrow conduction band of Fe3+: 3d parentage with activation energy (0.14 eV) in conformity with a conduction mechanism by small polaron hopping. The semi-logarithmic plot confirms the chemical stability of oxide. Unlike other spinels, the capacitance plot exhibits n type conduction confirmed by chrono-amperometry with a flat band potential (Efb) of 0.27 V. The electrochemical impedance spectroscopy displays a semi-circle attributed to the bulk behavior. As application, the photodegradation of methylene blue (10 mg L− 1) was successfully on the spinel suspension; 87% are eliminated after 2 h of exposure to sunlight irradiation.

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Metadaten
Titel
Physical and photo-electrochemical properties of MgFe2O4 prepared by sol gel route: application to the photodegradation of methylene blue
verfasst von
Z. Hammache
A. Soukeur
S. Omeiri
B. Bellal
M. Trari
Publikationsdatum
09.02.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 6/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-00830-2

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