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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 16/2020

12.07.2020

Single-step fabrication of ZnO microflower thin films for highly efficient and reusable photocatalytic activity

verfasst von: Monoj Kumar Singha, Aniket Patra, Vineet Rojwal, K. G. Deepa

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 16/2020

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Abstract

Zinc oxide microflower thin films were deposited in a single-step process using cost-effective ultrasonic spray pyrolysis technique. Different molarity of precursor solution was used to grow the films. X-ray diffraction and Raman spectroscopy reveal the wurtzite structure of ZnO. Scanning electron microscope images showed the microflower morphology which has a better surface to volume ratio. Defects such as O interstitial and Zn vacancy were identified in these thin films with the help of photoluminescence (PL) spectroscopy. The contact angle of the films was found to decrease with increase in molarity of the precursor. Photocatalytic activity of three different molar samples (0.05, 0.1 and 0.15 M) of ZnO were studied for methylene blue (MB) degradation and 0.15 M film demonstrated better degradation efficiency under UV–Vis light. Further degradation studies were performed on this film under exposure to natural sunlight. 90% degradation of the dye was observed in both the conditions upon exposure of 3.5 h. Effect of defects, molarity, bandgap and contact angle of ZnO on the photocatalytic performance is discussed. Repeatability studies performed under both UV–Vis and natural sunlight exposures showed only a minor deviation of 1% from the initial degradation efficiency.

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Metadaten
Titel
Single-step fabrication of ZnO microflower thin films for highly efficient and reusable photocatalytic activity
verfasst von
Monoj Kumar Singha
Aniket Patra
Vineet Rojwal
K. G. Deepa
Publikationsdatum
12.07.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 16/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-03914-6

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