Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 18/2021

25.08.2021

Superparamagnetic ZnFe2O4/ZnS nanocomposites with a highly recyclable for degradation of bisphenol A under visible-light

verfasst von: Qing Han, Shihua Zhou, Liuyang Xu, Xianke Sun, Kuili Liu, Huanxia Jia, Honglei Yuan

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 18/2021

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Superparamagnetic ZnFe2O4/ZnS core–shell sub-microspheres were fabricated via a two-step forming method for recyclable photocatalytic degradation of bisphenol A (BPA) driven by visible light. The ZnFe2O4/ZnS nanocomposites display much higher photocatalytic efficiency as compared to that of the individual ZnFe2O4, which could remove about 97.7% of BPA in 135 min. The enhancement of photocatalytic activity is mainly attributed to the synergy effect of the energy band gap between ZnFe2O4 and ZnS, resulting in the enhanced visible light absorbance and separation efficiency of photo-generated electron–hole pairs. Specifically, the ZnFe2O4/ZnS nanocomposites can retain their stable photocatalytic activity toward BPA photodegradation for six successive cycles of reaction with rate constants of 0.0281–0.0272 min−1 under visible light irradiation. The highly recyclable and stable performance of ZnFe2O4/ZnS nanocomposites might benefit from its superparamagnetic, which nanocomposite could be rapidly separated from aqueous solution by an external magnetic field, and without agglomeration when magnetic field removed. Our work demonstrates a practical means for fabrication of superparamagnetic nanocomposite to improve the visible light photocatalytic activity and reusability of photocatalyst.

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 J. Sharma, I.M. Mishra, D.D. Dionysiou, V. Kumar, Chem. Eng. J. 276, 193–204 (2015)CrossRef J. Sharma, I.M. Mishra, D.D. Dionysiou, V. Kumar, Chem. Eng. J. 276, 193–204 (2015)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat J.G. Hengstler, H. Foth, T. Gebel, P.J. Kramer, W. Lilienblum, H. Schweinfurth, W. Volkel, K.M. Wollin, U. Gundert-Remy, Crit. Rev. Toxicol. 41, 263–291 (2011)CrossRef J.G. Hengstler, H. Foth, T. Gebel, P.J. Kramer, W. Lilienblum, H. Schweinfurth, W. Volkel, K.M. Wollin, U. Gundert-Remy, Crit. Rev. Toxicol. 41, 263–291 (2011)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat J. Sánchez-Avila, J. Bonet, G. Velasco, S. Lacorte, Sci. Total Environ. 407, 4157–4167 (2009)CrossRef J. Sánchez-Avila, J. Bonet, G. Velasco, S. Lacorte, Sci. Total Environ. 407, 4157–4167 (2009)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat T. Yamamoto, A. Yasuhara, H. Shiraishi, O. Nakasugi, Chemosphere 42, 415–418 (2001)CrossRef T. Yamamoto, A. Yasuhara, H. Shiraishi, O. Nakasugi, Chemosphere 42, 415–418 (2001)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat K. Krishnan, M. Gagne, A. Nong, L.L. Aylward, S.M. Hays, Regul. Toxicol. Pharmcol. 58, 18–24 (2010)CrossRef K. Krishnan, M. Gagne, A. Nong, L.L. Aylward, S.M. Hays, Regul. Toxicol. Pharmcol. 58, 18–24 (2010)CrossRef
6.
7.
Zurück zum Zitat M. Hojamberdiev, G.Q. Zhu, H. Lu, M. Kumar, M.M. Wang, J.Z. Gao, J. Mater. Sci. 30, 2610–2621 (2019) M. Hojamberdiev, G.Q. Zhu, H. Lu, M. Kumar, M.M. Wang, J.Z. Gao, J. Mater. Sci. 30, 2610–2621 (2019)
8.
Zurück zum Zitat M. Wang, Y.C. Chen, V.A. Kickhoefer, L.H. Rome, P. Allard, S. Mahendra, ACS Sustain. Chem. Eng. 7, 5808–5817 (2019)CrossRef M. Wang, Y.C. Chen, V.A. Kickhoefer, L.H. Rome, P. Allard, S. Mahendra, ACS Sustain. Chem. Eng. 7, 5808–5817 (2019)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat P. Dhiman, M. Naushad, K.M. Batoo, A. Kumar, G. Sharma, A.A. Ghfar, G. Kumar, M. Singh, J. Clean. Prod. 165, 1542–1556 (2017)CrossRef P. Dhiman, M. Naushad, K.M. Batoo, A. Kumar, G. Sharma, A.A. Ghfar, G. Kumar, M. Singh, J. Clean. Prod. 165, 1542–1556 (2017)CrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat H. Wu, T.H. Tan, R. Liu, H.-Y. Hsu, Y.H. Ng, Sol. RRL 5, 2000423 (2021)CrossRef H. Wu, T.H. Tan, R. Liu, H.-Y. Hsu, Y.H. Ng, Sol. RRL 5, 2000423 (2021)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat C. Mallikarjunaswamy, V.L. Ranganatha, R. Ramu, Udayabhanu, G. Nagaraju, J. Mater. Sci. 31, 1004–1021 (2020) C. Mallikarjunaswamy, V.L. Ranganatha, R. Ramu, Udayabhanu, G. Nagaraju, J. Mater. Sci. 31, 1004–1021 (2020)
13.
Zurück zum Zitat S.M. Mahadev, B.S. Surendra, C. Mallikarjunaswamy, S. Pramila, N.D. Rekha, Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 15, 100442 (2021) S.M. Mahadev, B.S. Surendra, C. Mallikarjunaswamy, S. Pramila, N.D. Rekha, Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 15, 100442 (2021)
14.
Zurück zum Zitat H. Wu, Z.K. Zheng, C.Y. Toe, X.M. Wen, J.N. Hart, R. Amal, Y.H. Ng, J. Mater. Chem. A 8, 5638–5646 (2020)CrossRef H. Wu, Z.K. Zheng, C.Y. Toe, X.M. Wen, J.N. Hart, R. Amal, Y.H. Ng, J. Mater. Chem. A 8, 5638–5646 (2020)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat H. Wu, X.Y. Kong, X.M. Wen, S.-P. Chai, E.C. Lovell, J.W. Tang, Y.H. Ng, Angew. Chem. Int. Ed. 60, 8455–8459 (2021)CrossRef H. Wu, X.Y. Kong, X.M. Wen, S.-P. Chai, E.C. Lovell, J.W. Tang, Y.H. Ng, Angew. Chem. Int. Ed. 60, 8455–8459 (2021)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat R. Lin, J.W. Wan, Y. Xiong, K.L. Wu, W.-C. Cheong, G. Zhou, D.S. Wang, Q. Peng, C. Chen, Y.D. Li, J. Am. Chem. Soc. 140, 9078–9082 (2018)CrossRef R. Lin, J.W. Wan, Y. Xiong, K.L. Wu, W.-C. Cheong, G. Zhou, D.S. Wang, Q. Peng, C. Chen, Y.D. Li, J. Am. Chem. Soc. 140, 9078–9082 (2018)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat H.L. Tan, X.M. Wen, R. Amal, Y.H. Ng, J. Phys. Chem. Lett. 7, 1400–1405 (2016)CrossRef H.L. Tan, X.M. Wen, R. Amal, Y.H. Ng, J. Phys. Chem. Lett. 7, 1400–1405 (2016)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat V. LakshmiRanganatha, S. Pramila, G. Nagaraju, Udayabhanu, B.S. Surendra, C. Mallikarjunaswamy, J. Mater. Sci. 31, 17386–17403 (2020) V. LakshmiRanganatha, S. Pramila, G. Nagaraju, Udayabhanu, B.S. Surendra, C. Mallikarjunaswamy, J. Mater. Sci. 31, 17386–17403 (2020)
19.
Zurück zum Zitat S. Chandrasekaran, C. Bowen, P.X. Zhang, Z.L. Li, Q.H. Yuan, X.Z. Ren, L.B. Deng, J. Mater. Chem. A 6, 11078–11104 (2018)CrossRef S. Chandrasekaran, C. Bowen, P.X. Zhang, Z.L. Li, Q.H. Yuan, X.Z. Ren, L.B. Deng, J. Mater. Chem. A 6, 11078–11104 (2018)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat C. Cai, Z.Y. Zhang, J. Liu, N. Shan, H. Zhang, D.D. Dionysiou, Appl. Catal. B: Environ. 182, 456–468 (2016)CrossRef C. Cai, Z.Y. Zhang, J. Liu, N. Shan, H. Zhang, D.D. Dionysiou, Appl. Catal. B: Environ. 182, 456–468 (2016)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat R.M. Li, H.W. Hu, Y.Y. Ma, X.Y. Liu, L.T. Zhang, S.R. Zhou, B.Y. Deng, H. Lin, H. Zhang, J. Clean. Prod. 276, 124246 (2020)CrossRef R.M. Li, H.W. Hu, Y.Y. Ma, X.Y. Liu, L.T. Zhang, S.R. Zhou, B.Y. Deng, H. Lin, H. Zhang, J. Clean. Prod. 276, 124246 (2020)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat D.R. Yang, J. Feng, L.L. Jiang, X.L. Wu, L.Z. Sheng, Y.T. Jiang, T. Wei, Z.J. Fan, Adv. Funct. Mater. 25, 7080–7087 (2015)CrossRef D.R. Yang, J. Feng, L.L. Jiang, X.L. Wu, L.Z. Sheng, Y.T. Jiang, T. Wei, Z.J. Fan, Adv. Funct. Mater. 25, 7080–7087 (2015)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat C.L. Wang, X. Tan, J.T. Yan, B. Chai, J.F. Li, S.Z. Chen, Appl. Surf. Sci. 396, 780–790 (2017)CrossRef C.L. Wang, X. Tan, J.T. Yan, B. Chai, J.F. Li, S.Z. Chen, Appl. Surf. Sci. 396, 780–790 (2017)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat A.A. Nada, M. Nasr, R. Viter, P. Miele, S. Roualdes, M. Bechelany, J. Phys. Chem. C 121, 24669–24677 (2017)CrossRef A.A. Nada, M. Nasr, R. Viter, P. Miele, S. Roualdes, M. Bechelany, J. Phys. Chem. C 121, 24669–24677 (2017)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat T.B. Nguyen, C.P. Huang, R. Doong, Sci. Total. Environ. 646, 745–756 (2019)CrossRef T.B. Nguyen, C.P. Huang, R. Doong, Sci. Total. Environ. 646, 745–756 (2019)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat P.S. Yoo, D.A. Reddy, Y.F. Jia, S.E. Bae, S. Huh, C.L. Liu, J. Colloid Interface Sci. 486, 136–143 (2017)CrossRef P.S. Yoo, D.A. Reddy, Y.F. Jia, S.E. Bae, S. Huh, C.L. Liu, J. Colloid Interface Sci. 486, 136–143 (2017)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat B.Y. Zhu, H. Cheng, J.F. Ma, Y. Kong, S. Komarneni, Chemosphere 237, 124547 (2019)CrossRef B.Y. Zhu, H. Cheng, J.F. Ma, Y. Kong, S. Komarneni, Chemosphere 237, 124547 (2019)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat J.P. Ge, Y.X. Hu, M. Biasini, W.P. Beyermann, Y.D. Yin, Angew. Chem. 119, 4420–4423 (2007)CrossRef J.P. Ge, Y.X. Hu, M. Biasini, W.P. Beyermann, Y.D. Yin, Angew. Chem. 119, 4420–4423 (2007)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Z.M. Chen, Z.R. Geng, M.L. Shi, Z.H. Liu, Z.L. Wang, CrystEngComm 11, 1591–1596 (2009)CrossRef Z.M. Chen, Z.R. Geng, M.L. Shi, Z.H. Liu, Z.L. Wang, CrystEngComm 11, 1591–1596 (2009)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat H.L. Yuan, Y.Q. Wang, S.M. Zhou, S.Y. Lou, Chem. Eng. J. 175, 555–560 (2011)CrossRef H.L. Yuan, Y.Q. Wang, S.M. Zhou, S.Y. Lou, Chem. Eng. J. 175, 555–560 (2011)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat B. Hangai, E. Borsari, E.C. Aguiar, F.G. Garcia, E. Longo, A.Z. Simões, J. Mater. Sci. 28, 10772–10779 (2017) B. Hangai, E. Borsari, E.C. Aguiar, F.G. Garcia, E. Longo, A.Z. Simões, J. Mater. Sci. 28, 10772–10779 (2017)
33.
Zurück zum Zitat V.I. Popkov, V.P. Tolstoy, V.G. Semenov, J. Alloy. Comp. 813, 152179 (2020)CrossRef V.I. Popkov, V.P. Tolstoy, V.G. Semenov, J. Alloy. Comp. 813, 152179 (2020)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat P. Makuła, M. Pacia, W. Macyk, J. Phys. Chem. Lett. 9, 6814–6817 (2018)CrossRef P. Makuła, M. Pacia, W. Macyk, J. Phys. Chem. Lett. 9, 6814–6817 (2018)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat W. Zhao, C. Liang, B. Wang, S. Xing, ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 41927–41936 (2017)CrossRef W. Zhao, C. Liang, B. Wang, S. Xing, ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 41927–41936 (2017)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat A.N. Kadam, R.S. Dhabbe, M.R. Kokate, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 25, 1887–1892 (2014) A.N. Kadam, R.S. Dhabbe, M.R. Kokate, K.M. Garadkar, J. Mater. Sci. 25, 1887–1892 (2014)
37.
Metadaten
Titel
Superparamagnetic ZnFe2O4/ZnS nanocomposites with a highly recyclable for degradation of bisphenol A under visible-light
verfasst von
Qing Han
Shihua Zhou
Liuyang Xu
Xianke Sun
Kuili Liu
Huanxia Jia
Honglei Yuan
Publikationsdatum
25.08.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 18/2021
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-06785-7

Weitere Artikel der Ausgabe 18/2021

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 18/2021 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt