研究目的
研究通过简单植物提取物介导合成法获得的氧化锌纳米粒子的结构、光学及光催化性能,以探索其在废水处理中的潜在应用。
研究成果
该研究成功展示了利用不同植物提取物绿色合成具有不同尺寸和形貌的ZnO纳米颗粒,这些因素显著影响其光催化活性。所制ZnO纳米颗粒在降解亚甲基蓝染料方面表现出优异的光催化效率,表明其在纺织废水处理中具有潜在应用价值。
研究不足
该研究仅限于使用两种特定植物提取物合成ZnO纳米粒子及其对亚甲基蓝染料的光催化活性。其在工业废水处理中的可扩展性和实际应用尚需进一步研究。
1:实验设计与方法选择
本研究采用绿色合成法,以牛膝(Achyranthes aspera)和炮弹果(Couroupita guianensis)叶片提取物作为还原剂,硝酸锌为前驱体制备氧化锌纳米颗粒。该方法因其经济性、操作简便及副产物无毒的优势而被选用。
2:样本选择与数据来源
牛膝和炮弹果新鲜叶片采集自印度泰米尔纳德邦蒂鲁琴杜地区。硝酸锌购自印度默克公司,用作前驱体材料。
3:实验设备与材料清单
荷兰帕纳科X’Pert PRO粉末X射线衍射仪(XRD分析),德国布鲁克Tensor 27傅里叶变换红外光谱仪(FTIR分析),日本电子JSM JEOL-2100透射电子显微镜(TEM形貌分析),美国瓦里安Cary 5000紫外-可见-近红外分光光度计(光学吸收谱),日本岛津UV 1800分光光度计(光催化活性研究)
4:实验流程与操作步骤
合成过程包括:将硝酸锌溶解于叶片提取液中,经陈化、离心、干燥和煅烧获得氧化锌纳米颗粒。表征手段包含XRD、FTIR、TEM及UV-Vis分析。通过紫外光照射下降解亚甲基蓝染料评估光催化活性。
5:数据分析方法
采用德拜-谢乐公式分析XRD数据计算晶粒尺寸,利用光学吸收数据计算带隙宽度,根据染料降解率计算光催化效率。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
X’Pert PRO
PANanalytical
Recording the X-ray diffraction (XRD) pattern of samples
-
FTIR spectrometer
Tensor 27
Bruker
Obtaining the FTIR spectrum of prepared samples
-
UV spectrophotometer
UV 1800
Shimadzu
Estimating the photocatalytic activity of the prepared ZnO nanoparticles on degradation of methylene blue
-
Transmission electron microscope
JEOL-2100
JSM
Analyzing the morphological features of the synthesized samples
-
UV-Vis-NIR spectrophotometer
Cary 5000
Varian
Recording the optical absorption spectrum of prepared samples
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