Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2024

01.01.2024

Synthesis and characterization of CuO–Mn3O4: application to chromium (VI) photocatalytic reduction

verfasst von: E. Arulkumar, S. Shanthosh Shree, S. Thanikaikarasan

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 3/2024

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

CuO–Mn3O4 nanocomposite and its pristine material were synthesized via precipitation method and method and characterized by XRD, SEM with EDX, TEM, UV–DRS, PL, and XPS. XRD, TEM, and SEM analysis prove that the merging of CuO in Mn3O4 changes its matrix from orthorhombic to tetragonal structure. The presence of Cu, Mn, and O elements in each sample is confirmed by EDX analysis, while XPS reveals their oxidation states. 30 mg CuO–Mn3O4 dosage exhibit the highest efficiency (90.37%) in photocatalytic reduction of aqueous Cr(VI) under halogen lamps (250W) irradiation. Finally, Cr(VI) photocatalysis showed that CuO–Mn3O4 reduction should be carried out in acidic medium (pH  5). The CuO–Mn3O4 composite exhibits higher photocurrent (1.09 μA cm−2) compared with pristine CuO (0.21 μA cm−2) and Mn3O4 (0.49 μA cm−2).

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 O.O. Alegbeleye, A.S. Sant’Ana, Int. J. Hyg. Environ. Health 227, 113524 (2020)PubMed O.O. Alegbeleye, A.S. Sant’Ana, Int. J. Hyg. Environ. Health 227, 113524 (2020)PubMed
2.
Zurück zum Zitat C. Zamora-Ledezma, D. Negrete-Bolagay, F. Figueroa, E. Zamora-Ledezma, M. Ni, F. Alexis, V.H. Guerrero, Environ. Technol. Innov. 22, 101504 (2021) C. Zamora-Ledezma, D. Negrete-Bolagay, F. Figueroa, E. Zamora-Ledezma, M. Ni, F. Alexis, V.H. Guerrero, Environ. Technol. Innov. 22, 101504 (2021)
3.
Zurück zum Zitat A. Hyder, J.A. Buledi, M. Nawaz, D.B. Rajpar, Y. Orooji, M.L. Yola, A.R. Solangi, Environ. Res. 205, 112475 (2022)PubMed A. Hyder, J.A. Buledi, M. Nawaz, D.B. Rajpar, Y. Orooji, M.L. Yola, A.R. Solangi, Environ. Res. 205, 112475 (2022)PubMed
4.
Zurück zum Zitat J. Gao, X. Ye, X. Wang, Y. Jiang, D. Li, Y. Ma, B. Sun, Ecotoxicol. Environ. Saf. 220, 112404 (2021)PubMed J. Gao, X. Ye, X. Wang, Y. Jiang, D. Li, Y. Ma, B. Sun, Ecotoxicol. Environ. Saf. 220, 112404 (2021)PubMed
5.
Zurück zum Zitat H. Jeong, E. Byeon, D.H. Kim, P. Maszczyk, J.S. Lee, Mar. Pollut. Bull. 191, 114959 (2023)PubMed H. Jeong, E. Byeon, D.H. Kim, P. Maszczyk, J.S. Lee, Mar. Pollut. Bull. 191, 114959 (2023)PubMed
6.
Zurück zum Zitat M. Ebrahimi, N. Khalili, S. Razi, M. Keshavarz-Fathi, N. Khalili, N. Rezaei, J. Environ. Health Sci. Eng. 18, 335–343 (2020)PubMedPubMedCentral M. Ebrahimi, N. Khalili, S. Razi, M. Keshavarz-Fathi, N. Khalili, N. Rezaei, J. Environ. Health Sci. Eng. 18, 335–343 (2020)PubMedPubMedCentral
8.
9.
Zurück zum Zitat K. Rambabu, G. Bharath, F. Banat, P.L. Show, Environ. Res. 187, 109694 (2020)PubMed K. Rambabu, G. Bharath, F. Banat, P.L. Show, Environ. Res. 187, 109694 (2020)PubMed
10.
Zurück zum Zitat D. Suljevic, J. Sulejmanovic, M. Focak, E. Halilovic, D. Pupalovic, A. Hasic, A. Alijagic, Chemosphere 266, 129005 (2021)ADSPubMed D. Suljevic, J. Sulejmanovic, M. Focak, E. Halilovic, D. Pupalovic, A. Hasic, A. Alijagic, Chemosphere 266, 129005 (2021)ADSPubMed
12.
Zurück zum Zitat I. Mironyuk, I. Mykytyn, H. Vasylyeva, K. Savka, J. Mol. Liq. 316, 113840 (2020) I. Mironyuk, I. Mykytyn, H. Vasylyeva, K. Savka, J. Mol. Liq. 316, 113840 (2020)
13.
Zurück zum Zitat A.K. Sibhatu, G.K. Weldegebrieal, S. Imteyaz, S. Sagadevan, N.N. Tran, V. Hessel, Chem. Eng. Process. 173, 108814 (2022) A.K. Sibhatu, G.K. Weldegebrieal, S. Imteyaz, S. Sagadevan, N.N. Tran, V. Hessel, Chem. Eng. Process. 173, 108814 (2022)
15.
Zurück zum Zitat C. Bao, M. Chen, X. Jin, D. Hu, Q. Huang, J. Mol. Liq. 279, 133–145 (2019) C. Bao, M. Chen, X. Jin, D. Hu, Q. Huang, J. Mol. Liq. 279, 133–145 (2019)
16.
Zurück zum Zitat J. Ebrahimian, M. Mohsennia, M. Khayatkashani, Mater. Lett. 263, 127255 (2020) J. Ebrahimian, M. Mohsennia, M. Khayatkashani, Mater. Lett. 263, 127255 (2020)
17.
Zurück zum Zitat A.S. Yusuff, Energy Environ. 33(1), 152–169 (2022) A.S. Yusuff, Energy Environ. 33(1), 152–169 (2022)
18.
Zurück zum Zitat M. Kaur, S. Singh, S.K. Mehta, S.K. Kansal, A. Umar, A.A. Ibrahim, S. Baskoutas, J. Alloys Compd. 960, 170637 (2023) M. Kaur, S. Singh, S.K. Mehta, S.K. Kansal, A. Umar, A.A. Ibrahim, S. Baskoutas, J. Alloys Compd. 960, 170637 (2023)
19.
Zurück zum Zitat S. Raha, D. Mohanta, M. Ahmaruzzaman, Sci. Rep. 11(1), 1–19 (2021) S. Raha, D. Mohanta, M. Ahmaruzzaman, Sci. Rep. 11(1), 1–19 (2021)
20.
Zurück zum Zitat C. Karthikeyan, P. Arunachalam, K. Ramachandran, A.M. Al-Mayouf, S. Karuppuchamy, J. Alloys Compd. 828, 154281 (2020) C. Karthikeyan, P. Arunachalam, K. Ramachandran, A.M. Al-Mayouf, S. Karuppuchamy, J. Alloys Compd. 828, 154281 (2020)
21.
Zurück zum Zitat S. Daimary, J.C. Dhar, IEEE Trans. Electron Devices 69(7), 3768–3774 (2022)ADS S. Daimary, J.C. Dhar, IEEE Trans. Electron Devices 69(7), 3768–3774 (2022)ADS
22.
Zurück zum Zitat Y. Kong, R. Jiao, H. Li, S. Xu, C. Cui, S. Zeng, L. Wang, J. Alloys Compd. 843, 156005 (2020) Y. Kong, R. Jiao, H. Li, S. Xu, C. Cui, S. Zeng, L. Wang, J. Alloys Compd. 843, 156005 (2020)
23.
Zurück zum Zitat C. Zhang, H. Qi, Y. Zhang, C. Li, Q. Zhang, G. Hu, Z. Li, J. Chem. Technol. Biotechnol. 98(6), 1453–1464 (2023) C. Zhang, H. Qi, Y. Zhang, C. Li, Q. Zhang, G. Hu, Z. Li, J. Chem. Technol. Biotechnol. 98(6), 1453–1464 (2023)
24.
Zurück zum Zitat X. Lei, Y. Cao, Q. Chen, X. Ao, Y. Fang, B. Liu, Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 568, 1–10 (2019) X. Lei, Y. Cao, Q. Chen, X. Ao, Y. Fang, B. Liu, Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 568, 1–10 (2019)
25.
Zurück zum Zitat M.P. Kumar, G. Murugadoss, R.V. Mangalaraja, M.R. Kumar, Appl. Phys. A 127, 1–8 (2021) M.P. Kumar, G. Murugadoss, R.V. Mangalaraja, M.R. Kumar, Appl. Phys. A 127, 1–8 (2021)
26.
Zurück zum Zitat T. Ge, Z. Jiang, L. Shen, J. Li, Z. Lu, Y. Zhang, F. Wang, Sep. Purif. Technol. 263, 118401 (2021) T. Ge, Z. Jiang, L. Shen, J. Li, Z. Lu, Y. Zhang, F. Wang, Sep. Purif. Technol. 263, 118401 (2021)
27.
Zurück zum Zitat M. Sharma, M. Poddar, Y. Gupta, S. Nigam, D.K. Avasthi, R. Adelung, Y.K. Mishra, Mater. Today Chem. 17, 100336 (2020) M. Sharma, M. Poddar, Y. Gupta, S. Nigam, D.K. Avasthi, R. Adelung, Y.K. Mishra, Mater. Today Chem. 17, 100336 (2020)
28.
29.
Zurück zum Zitat R. Golabiazar, M.R. Sabr, A.A. Ali, N.S. Qadr, R.S. Rahman, K.I. Othman, B.J. Hamadammin, J. Iran. Chem. Soc. 19(7), 3135–3153 (2022) R. Golabiazar, M.R. Sabr, A.A. Ali, N.S. Qadr, R.S. Rahman, K.I. Othman, B.J. Hamadammin, J. Iran. Chem. Soc. 19(7), 3135–3153 (2022)
30.
Zurück zum Zitat X. Liu, L. Pan, Q. Zhao, T. Lv, G. Zhu, T. Chen, C. Sun, Chem. Eng. J. 183(2012), 238–243 (2012) X. Liu, L. Pan, Q. Zhao, T. Lv, G. Zhu, T. Chen, C. Sun, Chem. Eng. J. 183(2012), 238–243 (2012)
31.
Zurück zum Zitat T. Munawar, S. Yasmeen, F. Hussain, K. Mahmood, A. Hussain, M. Asghar, F. Iqbal, Mater. Chem. Phys. 249, 122983 (2020) T. Munawar, S. Yasmeen, F. Hussain, K. Mahmood, A. Hussain, M. Asghar, F. Iqbal, Mater. Chem. Phys. 249, 122983 (2020)
33.
Zurück zum Zitat V. Pandey, A. Adiba, T. Ahmad, P. Nehla, S. Munjal, J. Phys. Chem. Solids 165, 110689 (2022) V. Pandey, A. Adiba, T. Ahmad, P. Nehla, S. Munjal, J. Phys. Chem. Solids 165, 110689 (2022)
34.
Zurück zum Zitat K. Schotz, A.M. Askar, A. Kohler, K. Shankar, F. Panzer, Adv. Opt. Mater. 8(17), 2000455 (2020) K. Schotz, A.M. Askar, A. Kohler, K. Shankar, F. Panzer, Adv. Opt. Mater. 8(17), 2000455 (2020)
35.
Zurück zum Zitat D. Jampaiah, V.K. Velisoju, D. Devaiah, M. Singh, E.L. Mayes, V.E. Coyle, S.K. Bhargava, Appl. Surf. Sci. 473, 209–221 (2019)ADS D. Jampaiah, V.K. Velisoju, D. Devaiah, M. Singh, E.L. Mayes, V.E. Coyle, S.K. Bhargava, Appl. Surf. Sci. 473, 209–221 (2019)ADS
36.
Zurück zum Zitat M.F. Rahman, J. Hossain, A.B.M. Ismail, S.N. Appl, Sci. 2, 1–9 (2020) M.F. Rahman, J. Hossain, A.B.M. Ismail, S.N. Appl, Sci. 2, 1–9 (2020)
37.
Zurück zum Zitat V. Kumari, S. Yadav, J. Jindal, S. Sharma, K. Kumari, N. Kumar, Adv. Powder Technol. 31(7), 2658–2668 (2020) V. Kumari, S. Yadav, J. Jindal, S. Sharma, K. Kumari, N. Kumar, Adv. Powder Technol. 31(7), 2658–2668 (2020)
38.
Zurück zum Zitat H. Siddiqui, M.R. Parra, P. Pandey, M.S. Qureshi, F.Z. Haque, Ceram. Int. 46(12), 20404–20414 (2020) H. Siddiqui, M.R. Parra, P. Pandey, M.S. Qureshi, F.Z. Haque, Ceram. Int. 46(12), 20404–20414 (2020)
39.
Zurück zum Zitat K.M. Racik, A. Manikandan, M. Mahendiran, P. Prabakaran, J. Madhavan, M.V.A. Raj, Physica E Low Dimens. Syst. Nanostruct. 119, 114033 (2020) K.M. Racik, A. Manikandan, M. Mahendiran, P. Prabakaran, J. Madhavan, M.V.A. Raj, Physica E Low Dimens. Syst. Nanostruct. 119, 114033 (2020)
40.
Zurück zum Zitat Y. Wang, J. Cui, Y. Wang, D. Yu, S. Cheng, H. Zheng, Y. Wu, J. Solid State Electrochem. 23, 135–142 (2019) Y. Wang, J. Cui, Y. Wang, D. Yu, S. Cheng, H. Zheng, Y. Wu, J. Solid State Electrochem. 23, 135–142 (2019)
41.
Zurück zum Zitat Y. Wang, J. Hao, W. Li, X. Zuo, B. Xiang, Y. Qiang, F. Chen, J. Mater. Sci. 55(2), 724–737 (2020)ADS Y. Wang, J. Hao, W. Li, X. Zuo, B. Xiang, Y. Qiang, F. Chen, J. Mater. Sci. 55(2), 724–737 (2020)ADS
42.
Zurück zum Zitat A. Kusior, L. Zych, K. Zakrzewska, M. Radecka, Appl. Surf. Sci. 471, 973–985 (2019)ADS A. Kusior, L. Zych, K. Zakrzewska, M. Radecka, Appl. Surf. Sci. 471, 973–985 (2019)ADS
43.
Zurück zum Zitat A.H. Darwesh, S.B. Aziz, S.A. Hussen, Opt. Mater. 133, 113007 (2022) A.H. Darwesh, S.B. Aziz, S.A. Hussen, Opt. Mater. 133, 113007 (2022)
44.
Zurück zum Zitat S. Khan, A. Hussain, K. He, B. Liu, Z. Imran, J. Ambreen, C. Li, J. Environ. Manag. 293, 112854 (2021) S. Khan, A. Hussain, K. He, B. Liu, Z. Imran, J. Ambreen, C. Li, J. Environ. Manag. 293, 112854 (2021)
45.
Zurück zum Zitat A. Hooda, A. Khatkar, P. Boora, S. Devi, P. Sehrawat, P. Phogat, V.B. Taxak, J. Lumin. 224, 117277 (2020) A. Hooda, A. Khatkar, P. Boora, S. Devi, P. Sehrawat, P. Phogat, V.B. Taxak, J. Lumin. 224, 117277 (2020)
46.
Zurück zum Zitat E.D. Sherly, J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, A. Meenakshisundaram, M. Lavanya, Korean J. Chem. Eng. 33, 1431–1440 (2016) E.D. Sherly, J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, A. Meenakshisundaram, M. Lavanya, Korean J. Chem. Eng. 33, 1431–1440 (2016)
47.
Zurück zum Zitat O. Mnethu, S.S. Nkosi, I. Kortidis, D.E. Motaung, R.E. Kroon, H.C. Swart, T. Moyo, J. Colloid Interface Sci. 576, 364–375 (2020)ADSPubMed O. Mnethu, S.S. Nkosi, I. Kortidis, D.E. Motaung, R.E. Kroon, H.C. Swart, T. Moyo, J. Colloid Interface Sci. 576, 364–375 (2020)ADSPubMed
48.
Zurück zum Zitat R. Bhuyan, K. Bramhaiah, S. Bhattacharyya, J. Colloid Interface Sci. 605, 364–372 (2022)ADSPubMed R. Bhuyan, K. Bramhaiah, S. Bhattacharyya, J. Colloid Interface Sci. 605, 364–372 (2022)ADSPubMed
49.
Zurück zum Zitat I. Lv, C. Li, Z. Chai, J. Lumin. 208, 225–237 (2019) I. Lv, C. Li, Z. Chai, J. Lumin. 208, 225–237 (2019)
50.
Zurück zum Zitat J.K. Dangbégnon, K. Talla, J.R. Botha, Opt. Mater. 34(5), 920–925 (2012)ADS J.K. Dangbégnon, K. Talla, J.R. Botha, Opt. Mater. 34(5), 920–925 (2012)ADS
51.
Zurück zum Zitat J. Rodrigues, N.B. Sedrine, M.R. Correia, T. Monteiro, Mater. Today Chem. 16, 100243 (2020) J. Rodrigues, N.B. Sedrine, M.R. Correia, T. Monteiro, Mater. Today Chem. 16, 100243 (2020)
52.
Zurück zum Zitat H. Zhu, X. Song, X. Han, X. Zhang, J. Bao, N. Zhang, G. He, Environ. Sci. Technol. 54(14), 8601–8611 (2020)ADSPubMed H. Zhu, X. Song, X. Han, X. Zhang, J. Bao, N. Zhang, G. He, Environ. Sci. Technol. 54(14), 8601–8611 (2020)ADSPubMed
53.
Zurück zum Zitat S. Zhao, Z. Chen, J. Shen, Y. Qu, B. Wang, X. Wang, Chem. Eng. J. 322, 646–656 (2017) S. Zhao, Z. Chen, J. Shen, Y. Qu, B. Wang, X. Wang, Chem. Eng. J. 322, 646–656 (2017)
54.
Zurück zum Zitat D.K. Lee, K.S. Choi, Nat. Energy 3(1), 53–60 (2018)ADS D.K. Lee, K.S. Choi, Nat. Energy 3(1), 53–60 (2018)ADS
55.
Zurück zum Zitat P.C. Bandara, J. Pena-Bahamonde, D.F. Rodrigues, Sci. Rep. 10(1), 1–8 (2020) P.C. Bandara, J. Pena-Bahamonde, D.F. Rodrigues, Sci. Rep. 10(1), 1–8 (2020)
57.
Zurück zum Zitat S.S. Emadian, M. Ghorbani, G. Bakeri, Synth. Met. 267, 116470 (2020) S.S. Emadian, M. Ghorbani, G. Bakeri, Synth. Met. 267, 116470 (2020)
58.
Zurück zum Zitat X. Hu, G. Zhang, C. Yin, C. Li, S. Zheng, Mater. Res. Bull. 119, 110559 (2019) X. Hu, G. Zhang, C. Yin, C. Li, S. Zheng, Mater. Res. Bull. 119, 110559 (2019)
59.
Zurück zum Zitat N. Li, Y. Tian, J. Zhao, J. Zhang, J. Zhang, W. Zuo, Y. Ding, Appl. Catal. B Environ. 214, 126–136 (2017) N. Li, Y. Tian, J. Zhao, J. Zhang, J. Zhang, W. Zuo, Y. Ding, Appl. Catal. B Environ. 214, 126–136 (2017)
Metadaten
Titel
Synthesis and characterization of CuO–Mn3O4: application to chromium (VI) photocatalytic reduction
verfasst von
E. Arulkumar
S. Shanthosh Shree
S. Thanikaikarasan
Publikationsdatum
01.01.2024
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 3/2024
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-023-11904-7

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2024

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2024 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt