Chia sẻ bài báo qua Email TỔNG HỢP VẬT LIỆU COMPOSITE NiFe2O4/MWCNTs CHO ỨNG DỤNG PHÂN HỦY METHYLENE BLUE TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 07/02/25 Ngày hoàn thiện: 28/02/25 Ngày đăng: 28/02/25Các tác giả
1. Nguyễn Thị Tố Loan
, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên2. Bùi Đức Nguyên, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
3. Ngô Thị Mai Việt, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
4. Nguyễn Quang Hải, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, vật liệu composite của nickel ferrite và ống nano carbon đa lớp (NiFe2O4/MWCNTs) đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp thuỷ nhiệt và ứng dụng để phân hủy methylene blue. Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc bổ sung ống nano carbon đa lớp đã ngăn chặn sự kết tụ, co lại của các hạt nano NiFe2O4,làm giảm sự tái tổ hợp của electron-lỗ trống và góp phần nâng cao hiệu suất xử lý methylene xanh trong môi trường nước. Hiệu suất phân hủy methylene xanh cao nhất là 98,42% ở điều kiện tối ưu trong 180 phút dưới ánh sáng khả kiến khi có mặt vật liệu composite NiFe2O4/MWCNTs và H2O2. Vai trò chính của gốc •OH trong quá trình phân hủy methylene xanh đã được chứng minh qua nghiên cứu ảnh hưởng của chất ức chế. Vật liệu composite chứa nickel ferrite và ống nano carbon đa lớp là chất xúc tác quang tiềm năng để phân hủy phẩm nhuộm gây ô nhiễm trong môi trường nước.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] K. Nagesh, K. Amit, G. M. Huang, W. W. Wu, and Y. T. Tseung, "Facile synthesis of mesoporous NiFe2O4/CNTs nanocomposite cathode material for high performance asymmetric pseudocapacitors," Applied Surface Science, vol. 433, pp. 1100-1112, 2018.
[2] Y. Tang, Y. Ding, M. Nadeem, Y. Li, W. Zhao, Z. Guo, P. Zhang, and Y. Rui, "Enhancing maize stress tolerance with nickel ferrite nanoparticles: a sustainable approach to combat abiotic stresses," Environmental Science: Nano, vol. 12, pp. 302-314, 2025.
[3] P. Rohini, B. T. Shivanand, D. J. Varsha, D. K. Pradip, and M. G. Kalyanrao, "Magnetically separable NiFe2O4 nanoparticles: synthesis and photocatalytic activity," Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 35, no. 1, 2024, Art. no. 84.
[4] J. Hemalatha, M. Senthil, M. A. M. Amal, and A. A. Wedad, "Facile synthesis of activated carbon/Zn Fe2O4 hybrid composite as an efficient photocatalyst for enhanced degradation of methylene blue (MB) and reactive red 120 dye under UV light," Journal of the Iranian Chemical Society, vol. 21, no. 5, pp. 1317-1329, 2024.
[5] A. Sahmi, K. Bensadok, and M. Trari, "Electrochemical properties of CoFe2O4 prepared by sol–gel route. Sono-photocatalysis degradation of Rhodamine B by solar light," Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis, vol. 137, no. 3, pp. 1823-1837, 2024.
[6] J. Guo, Y. Chen, W. Chen, F. G. Z. Chen, J. Wang, and Y. Fu, "CoFe2O4/MWCNTs as peroxymonosulfate activator for sulfadiazine degradation in wastewater: Performance, mechanisms, degradation pathway, and products toxicity assessment," Journal of Alloys and Compounds, vol. 960, pp. 170868-170885, 2023.
[7] P. P. Chavan, U. D. Babar, R. S. Redekar, A. D. Chougale, and N. L. Tarwal, "Exploring the influence of precursor concentration on hydrothermally synthesized rGO/MnFe2O4 composite for a high-performance supercapacitor," Journal of Energy Storage, vol. 109, 2025, Art. no. 115215.
[8] L. Chen, D. Ding, C. Liu, H. Cai, Y. Qu, S. Yang, Y. Gao, and T. Cai, "Degradation of norfloxacin by CoFe2O4-GO composite coupled with peroxymonosulfate: A comparative study and mechanistic consideration," Chemical Engineering Journal, vol. 334, pp. 273-284, 2018.
[9] A. Mehdi, T. Tayebeh, P. Iman, A. Fazel, and M. Nezamaddin, "Magnetic CuNiFe2O4 nanoparticles loaded on multi-walled carbon nanotubes as a novel catalyst for peroxymonosulfate activation and degradation of reactive black 5," Environmental Science and Pollution Research, vol. 28, no. 40, pp. 57099-57114, 2021.
[10] V. Davis, R. M. J. Raja, J. P. J. Suzan, D. AnnieCanisiusab, C. Seena, S. Muthupandia, R. J. Madhavana, and M. V. Antony, "Comprehensive analysis of NiFe2O4/MWCNTs nanocomposite to degrade a healthcare waste – tetracycline," RSC Advances, vol. 13, pp. 28339-28361, 2023.
[11] D. Varghese, S. Muthupandi, S. Arun, J. Francis, R. R. M. Joe, J. S. P. Jennifer, C. Annie, J. Madhavan, and A. R. M. Victor, "Visible light-driven cubic structured Ni Fe2O4@MWCNTs/TiO2 ternary nanocomposite for photocatalytic degradation of ciprofloxacin," New J. Chem, vol. 48, no. 10, pp. 4351-4371, 2024.
[12] M. Stefana, C. Leosteana, A. Popaa, D. Tolomana, I. Perhaitab, A. Cadisb, S. Macaveia, and O. Panaa, "Highly stable MWCNT-CoFe2O4 photocatalyst. EGA-FTIR coupling as efficient tool to illustrate the formation mechanism," Journal of Alloys and Compounds, vol. 928, 2022, Art. no. 167188.
[13] B. Biswas, M. F. Ahmed, M. L. Rahman, J. Khanam, M. H. R. Bhuiyan, and N. Sharmin, "Investigation of structural, optical, and magnetic properties of NiFe2O4 for efficient photocatalytic degradation of organic pollutants through photo fenton reactions," Heliyon, vol. 10, no. 17, 2024, Art. no. e37199.
[14] C. Tikendrajit, S. Aquif, and C. Bolin, "A comprehensive review on magnetic NiFe2O4 nanoparticles: Synthesis approaches and catalytic proficiency in various coupling reactions," Tetrahedron, vol. 164, no. 10, 2024, Art. no. 134172.
[15] D. Varghese, S. R. Niranjana, P. J. S. Jennifer, S. Muthupandi, J. Madhavan, and A. R. M. Victor, "Synergistic design of CuO/CoFe₂O₄/MWCNTs ternary nanocomposite for enhanced photocatalytic degradation of tetracycline under visible light," Sci. Rep., vol. 15, 2025, Art. no. 320.
[16] L. T. T. Nguyen, H. T. Vu, A. T. T. Duong, N. V. Vu, V. T. M. Ngo, T. T. H. Pham, H. Q. Nguyen, T. Q. Tran, N. T. T. Nguyen, and T. V. Tran, "Effect of Cu2+ Ions Substitution on Structure and Photocatalytic Activity of CuxNi1−xFe2O4 Nanoparticles," Arabian Journal for Science and Engineering, vol. 49, pp. 8475–8488, 2024.
[17] M. Farhang, A. M. Ghadiri, P. Hassani, and A. R. Akbarzadeh, "Highly efficient ZnFe2O4 decorated g-C3N4/GO with biomedical and photocatalytic activities," Ceramics International,, vol. 50, no. 7, pp. 11716-11729, 2024.
[18] Z. Morad, T. Karim, J. Navio, M. Hidalgo, C. J. Paez, and K. Abdelhak, "Preparation of ZnFe2O4/ZnO composite: Effect of operational parameters for photocatalytic degradation of dyes under UV and visible illumination," Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, vol. 390, 2020, Art. no. 112305.
[19] M. Israr, J. Iqbal, A. Arshad, S. O. Aisida, and I. Ahmad, "A unique ZnFe2O4/graphene nanoplatelets nanocomposite for electrochemical energy storage and efficient visible light driven catalysis for the degradation of organic noxious in wastewater," Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol. 140, 2020, Art. no. 109333.
[20] M. Israr, J. Iqbal, A. Arshad, P. G. Romero, and R. Benages, "Multifunctional MgFe2O4/GNPs nanocomposite: Graphene-promoted visible light driven photocatalytic activity and electrochemical performance of MgFe2O4 nanoparticles," Solid State Sciences, vol. 110, 2020, Art. no. 106363.
[21] M. Ala, S. Thirukachhi, S. P. Vattikuti, M. Panchanathan, J. Eue-Soon, S. F. Shaikh, A. Kumar, K. Sharma, and K. K. Hyeon, "Development of MgFe2O4/ZnFe2O4/CeO2 nanocomposites: Exploration for electrochemical energy storage and biocompatible properties," Inorganic Chemistry Communications, vol. 172, 2025, Art. no. 113736.
[22] D. Varghese, M. J. R. Ruban, P. J. S. Jennifer, D. AnnieCanisius, K. Ramya, S. Muthupandi, J. Madhavan, and M. V. A. Raj, "Visible light-driven photocatalytic removal of tetracycline healthcare waste by retrievable ZnFe2O4/MWCNTs nanocomposite," Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 35, no. 4, 2024, Art. no. 279.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11996
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu