ارزیابی خواص ساختاری-نوری و عملکرد کاتالیستی فتوکامپوزیت اتصال ناهمگون bioi-cuo تعبیه شده در خمیره زئولیتی

در تحقیق حاضر، اثر وجود خمیره معدنی زئولیتی کلینوپتیلولیت به عنوان پایه فتوکاتالیست اتصال ناهمگون bioi-cuo در فرآیند تجزیه نوری آلاینده رنگی متیل اورانژ مطالعه شد. بدین منظور فتوکاتالیست اتصال ناهمگون bioi-cuo سنتز و مقادیر متفاوتی از آن‌ها بر روی پایه معدنی کلینوپتیلولیت تثبیت شدند. نتایج آنالیزهای شناسایی تاییدکننده سنتز موفق فتوکاتالیست‌های مورد ادعا بود. تصاویر fesem نشان داد که در اثر بارگذاری ساختار اتصال ناهمگون روی پایه زئولیتی تعداد انباشتگی‌ها کاهش یافته است. در نتیجه تثبیت ساختار bioi-cuo روی کلینوپتیلولیت، نه تنها مورفولوژی نیمه‌رساناها تغییر نمی‌کند، بلکه به تشکیل ساختاری همگن‌تر و یکنواخت‌تر نیز منجر می‌شود. نتایج عملکردی گویای بهبود کارآیی نیمه‌رسانای bioi در فرآیند تجزیه نوری آلاینده متیل اورانژ در اثر تشکیل اتصال ناهمگون این ماده با نیمه‌رسانای cuo و تثبیت آن‌ها روی پایه کلینوپتیلولیت است. استفاده از %.wt 10 نیمه‌رسانای cuo در کنار %.wt 20 از نیمه‌رسانای bioi و تثبیت بر روی پایه معدنی، بیشترین بازده را به جهت حذف آلاینده متیل اورانژ از خود نشان داد که این امر به سبب پراکندگی و توزیع مناسب نیمه‌رساناهای فاز فعال روی پایه زئولیتی، میزان بازترکیبی پایین‌تر حامل‌های بار و شکاف باند مناسب در این نمونه نسبت به سایر کامپوزیت‌ها است که به واسطه آنالیزهای شناسایی نیز به اثبات رسید. حداکثر میزان حذف آلاینده متیل اورانژ (85%) تحت شرایط زمان واکنش 2 ساعت، غلظت آلاینده ppm 20 و دوز فتوکاتالیست g/l 0.5 تحت تابش نور uv به دست آمد.

evaluation of structural-optical properties and catalytic performance of bioi-cuo heterojunction photocomposite embedded in zeolitic matrix

in the present study, the impact of immobilizing a bioi-cuo heterojunction on clinoptilolite zeolite as a support for photocatalytic degradation of the organic pollutant methyl orange (mo) was investigated. to this aim, bioi-cuo heterojunction photocatalysts with varying weight ratios of bioi:cuo (2, 3, and 4) were synthesized and embedded in clinoptilolite matrix. characterization techniques confirmed the successful synthesis of the photocatalysts. fesem analysis revealed that immobilization of the heterojunction structure on the zeolite support reduced the number of agglomerations. this immobilization not only preserved the morphology of the semiconductors but also led to the formation of a more homogeneous and uniform structure. the results demonstrated enhanced photocatalytic performance for mo degradation due to the formation of a heterojunction between bioi and cuo semiconductors and their immobilization on clinoptilolite. the combination of 20 wt.% bioi and 10 wt.% cuo immobilized on clinoptilolite exhibited the highest removal efficiency for mo. this superior performance was attributed to the favorable dispersion and distribution of the active-phase semiconductors on the zeolite support, lower charge carrier recombination and an appropriate bandgap, as confirmed by characterization analyses. under 2 h of uv light irradiation with a mo concentration of 20 ppm and a photocatalyst dosage of 0.5 g/l, a maximum mo removal efficiency of 85% was achieved under uv light irradiation.