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Preparation of solar-enhanced AlZnO@carbon nano-substrates for remediation of textile wastewaters

Journal of Environmental Sciences 2020年第6期32卷 52-68页

作者： Esraa M.El-Fawal sherif a.younis Yasser M.Moustafa Philippe Serp Central Laboratories Analysis and Evaluation DepartmentEgyptian Petroleum Research InstituteNasr CityCairo 11727Egypt Laboratoire de Chimie de Coordination(LCC) Unite Propre de Recherche(UPR)Du Centre National de La Recherche Scientifique(CNRS)8241Composante de L’Ecole Nationale D’Ingenieurs en Arts Chimiques et Technologiques(ENSIACET)Universite de ToulouseUniversite Paul Sabatier(UPS)Institut National Polytechnique(INP)-LCC4 Allee Emile Monso31030Toulouse Cedex 4France

Photoactive aluminum doped ZnO(AlZnO)was synthesized by sol-gel *** that,AlZnO photocatalyst was deposited on five carbon-based materials(CBMs)using ultrasonic route followed by solid-state mixing using ball *** CBMs used were poly aniline(PANI),carbon nitride(CN),carbon nanotubes(CNT),graphene(G),and carbon nanofibers(CNF).The crystal phases,elemental compositions,morphological,and optical properties of the AlZnO@CBMs composites were *** results revealed that two of AlZnO@CBMs composites exhibited superior bleaching efficiency(100%removal)and photocatalytic stability(three cycles)for 50μmol/L Methylene Blue(MB)contaminated water after 60 min irradiation in visible light at pH 6.5,0.7%H2O2,and 5 g/L inorganic *** optimum conditions,AlZnO@CBMs nanocomposites were employed for the treatment of mixed dyestuffs composed of MB,Methyl Orange(MO),Astrazone Blue FRR(BB 69),and Rhodamine B(RhB)dyes under dark,ultraviolet,visible,and direct *** mixed dyestuffs,the AlZnO@G achieved the highest dye sorption capacity(60.91μmol dye stuffs/g)with kinetic rate 8.22×10^-3 min^-1 in 90 min via multi-layer physisorption(Freundlich isotherm)on graphene *** additions,AlZnO@CN offered the highest photo-kinetic rate(Kphoto)of^54.1×10^-3 min^-1(93.8%after 60 min)under direct ***,the selective radical trapping experiment confirmed that the holes and oxidative superoxide radicals are crucial on dyes photodegradation *** to their superior performance,AlZnO@G and AlZnO@CN nanocomposites can offer an effective in-situ solar-assisted adsorption/photocatalytic remediation of textile wastewater effluents.

关键词： Carbon nanomaterials AlZnO photocatalyst Hybrid adsorption/photo-catalysis Kinetic and isotherm modeling Textile wastewater remediation

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