在聚丙烯腈 (PAN) 光膜上固定倍光提取物 Ag/TiO2 纳米粒子以去除亚甲基蓝染料

IF 0.7 4区综合性期刊 Q3 MULTIDISCIPLINARY SCIENCES

Sains Malaysiana Pub Date : 2024-07-31 DOI:10.17576/jsm-2024-5307-12

Rizafizah Othaman, Sharifah Edeyatul Qhusrah Syed Othman, N. Jon, Zaitun Ghazali, Mohd Firdaus Mohd Yusoff, Diyana Kamarudin

{"title":"在聚丙烯腈 (PAN) 光膜上固定倍光提取物 Ag/TiO2 纳米粒子以去除亚甲基蓝染料","authors":"Rizafizah Othaman, Sharifah Edeyatul Qhusrah Syed Othman, N. Jon, Zaitun Ghazali, Mohd Firdaus Mohd Yusoff, Diyana Kamarudin","doi":"10.17576/jsm-2024-5307-12","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Kewujudan pewarna metilena biru (MB) dalam persekitaran akuatik merupakan satu ancaman alam sekitar yang menjadi isu di seluruh dunia. Struktur aromatik yang kompleks, sifat hidrofilik dan kestabilan MB menjadikannya sukar untuk disingkirkan menggunakan proses rawatan air konvensional. Kaedah fotomangkin menggunakan nanozarah TiO2 dan ZnO2 dapat mendegradasikan MB. Namun, kelemahan TiO2 sebagai fotomangkin ialah jurang jalur tenaga yang besar, memerlukan tenaga yang tinggi seperti sinaran ultra, penggabungan semula pasangan lubang elektron yang menyebabkan fotoaktiviti berkurang dan sukar digunakan dalam bentuk serbuk. Dalam kajian ini, nanozarah TiO2 diubah suai dengan argentum, Ag dan dipegunkan ke atas membran poliakrilonitril (PAN) untuk merawat MB. Fotomangkin Ag/TiO2 disintesis melalui kaedah sintesis hijau menggunakan ekstrak daun Beko (Oroxylum indicum) yang berfungsi sebagai agen penurunan dan penstabil. Fotomangkin yang terhasil dipegunkan pada permukaan membran PAN dengan kaedah penyalutan celupan dalam kepekatan larutan yang berbeza (0.2, 0.6 dan 1.0 g/L). Kesan penambahan fotomangkin Ag/TiO2 kepada sifat fizikokimia dan morfologi membran dicirikan. Kecekapan fotodegradasi sampel membran dinilai melalui fotodegradasi MB dalam keadaan optimum di bawah sinaran cahaya tampak. Difraktogram XRD menunjukkan struktur nanozarah TiO2 adalah dalam fasa anatas bersesuaian sebagai fotomangkin. Membran PAN yang dicelup dalam larutan Ag/TiO2 berkepekatan 1.0 g/L menunjukkan peratusan fotodegradasi MB yang paling tinggi sebanyak 74.52% dengan jurang jalur tenaga membran sebanyak 2.19 eV. Dapat disimpulkan bahawa membran PAN disalut Ag/TiO2 merupakan salah satu pendekatan yang berkesan bagi menyingkirkan MB di bawah cahaya tampak. Kajian ini dapat menyumbang kepada teknologi rawatan air pada masa hadapan disebabkan kaedah sintesis yang mesra alam dan rawatan air yang lebih berkesan.","PeriodicalId":21366,"journal":{"name":"Sains Malaysiana","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.7000,"publicationDate":"2024-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Imobilisasi Nanopartikel Ag/TiO2 Ekstrak Beko pada Membran Fotomangkin Poliakrilonitril (PAN) untuk Penyingkiran Pewarna Metilena Biru\",\"authors\":\"Rizafizah Othaman, Sharifah Edeyatul Qhusrah Syed Othman, N. Jon, Zaitun Ghazali, Mohd Firdaus Mohd Yusoff, Diyana Kamarudin\",\"doi\":\"10.17576/jsm-2024-5307-12\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Kewujudan pewarna metilena biru (MB) dalam persekitaran akuatik merupakan satu ancaman alam sekitar yang menjadi isu di seluruh dunia. Struktur aromatik yang kompleks, sifat hidrofilik dan kestabilan MB menjadikannya sukar untuk disingkirkan menggunakan proses rawatan air konvensional. Kaedah fotomangkin menggunakan nanozarah TiO2 dan ZnO2 dapat mendegradasikan MB. Namun, kelemahan TiO2 sebagai fotomangkin ialah jurang jalur tenaga yang besar, memerlukan tenaga yang tinggi seperti sinaran ultra, penggabungan semula pasangan lubang elektron yang menyebabkan fotoaktiviti berkurang dan sukar digunakan dalam bentuk serbuk. Dalam kajian ini, nanozarah TiO2 diubah suai dengan argentum, Ag dan dipegunkan ke atas membran poliakrilonitril (PAN) untuk merawat MB. Fotomangkin Ag/TiO2 disintesis melalui kaedah sintesis hijau menggunakan ekstrak daun Beko (Oroxylum indicum) yang berfungsi sebagai agen penurunan dan penstabil. Fotomangkin yang terhasil dipegunkan pada permukaan membran PAN dengan kaedah penyalutan celupan dalam kepekatan larutan yang berbeza (0.2, 0.6 dan 1.0 g/L). Kesan penambahan fotomangkin Ag/TiO2 kepada sifat fizikokimia dan morfologi membran dicirikan. Kecekapan fotodegradasi sampel membran dinilai melalui fotodegradasi MB dalam keadaan optimum di bawah sinaran cahaya tampak. Difraktogram XRD menunjukkan struktur nanozarah TiO2 adalah dalam fasa anatas bersesuaian sebagai fotomangkin. Membran PAN yang dicelup dalam larutan Ag/TiO2 berkepekatan 1.0 g/L menunjukkan peratusan fotodegradasi MB yang paling tinggi sebanyak 74.52% dengan jurang jalur tenaga membran sebanyak 2.19 eV. Dapat disimpulkan bahawa membran PAN disalut Ag/TiO2 merupakan salah satu pendekatan yang berkesan bagi menyingkirkan MB di bawah cahaya tampak. Kajian ini dapat menyumbang kepada teknologi rawatan air pada masa hadapan disebabkan kaedah sintesis yang mesra alam dan rawatan air yang lebih berkesan.\",\"PeriodicalId\":21366,\"journal\":{\"name\":\"Sains Malaysiana\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.7000,\"publicationDate\":\"2024-07-31\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Sains Malaysiana\",\"FirstCategoryId\":\"103\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.17576/jsm-2024-5307-12\",\"RegionNum\":4,\"RegionCategory\":\"综合性期刊\",\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q3\",\"JCRName\":\"MULTIDISCIPLINARY SCIENCES\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Sains Malaysiana","FirstCategoryId":"103","ListUrlMain":"https://doi.org/10.17576/jsm-2024-5307-12","RegionNum":4,"RegionCategory":"综合性期刊","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q3","JCRName":"MULTIDISCIPLINARY SCIENCES","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

摘要

水生环境中存在的亚甲基蓝（MB）染料是一种环境危害，正在成为一个全球性问题。甲基溴具有复杂的芳香结构、亲水性和稳定性，因此很难通过传统的水处理工艺将其去除。使用 TiO2 和 ZnO2 纳米粒子的光机械方法可以降解甲基溴。然而，TiO2 作为光敏剂的缺点是能量路径间隙大，需要高能量（如超辐照），电子-空穴对的重组导致光活性降低，并且难以以粉末形式使用。在这项研究中，TiO2 纳米粒子经银修饰后被固定在聚丙烯腈（PAN）膜上，用于处理甲基溴。Ag/TiO2光芒果皮是通过绿色合成法合成的，使用的是作为还原剂和稳定剂的Beko（Oroxylum indicum）叶提取物。在不同浓度（0.2、0.6 和 1.0 g/L）的溶液中，通过浸涂法将得到的光芒果皮固定在 PAN 膜表面。表征了添加 Ag/TiO2 光芒果对膜的理化性质和形态的影响。在可见光的最佳条件下，通过光降解甲基溴评估了膜样品的光降解效率。XRD 衍射图显示，TiO2 纳米结构处于与光芒金相应的锐钛矿相中。在 Ag/TiO2 溶液（浓度为 1.0 g/L）中染色的 PAN 膜对甲基溴的光降解率最高，达到 74.52%，膜能径间隙为 2.19 eV。由此可以得出结论，涂覆 Ag/TiO2 的 PAN 膜是在可见光下去除甲基溴的有效方法之一。这项研究采用了自然友好的合成方法，能更有效地进行水处理，因而有助于未来水处理技术的发展。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

查看原文本刊更多论文

Imobilisasi Nanopartikel Ag/TiO2 Ekstrak Beko pada Membran Fotomangkin Poliakrilonitril (PAN) untuk Penyingkiran Pewarna Metilena Biru

Kewujudan pewarna metilena biru (MB) dalam persekitaran akuatik merupakan satu ancaman alam sekitar yang menjadi isu di seluruh dunia. Struktur aromatik yang kompleks, sifat hidrofilik dan kestabilan MB menjadikannya sukar untuk disingkirkan menggunakan proses rawatan air konvensional. Kaedah fotomangkin menggunakan nanozarah TiO2 dan ZnO2 dapat mendegradasikan MB. Namun, kelemahan TiO2 sebagai fotomangkin ialah jurang jalur tenaga yang besar, memerlukan tenaga yang tinggi seperti sinaran ultra, penggabungan semula pasangan lubang elektron yang menyebabkan fotoaktiviti berkurang dan sukar digunakan dalam bentuk serbuk. Dalam kajian ini, nanozarah TiO2 diubah suai dengan argentum, Ag dan dipegunkan ke atas membran poliakrilonitril (PAN) untuk merawat MB. Fotomangkin Ag/TiO2 disintesis melalui kaedah sintesis hijau menggunakan ekstrak daun Beko (Oroxylum indicum) yang berfungsi sebagai agen penurunan dan penstabil. Fotomangkin yang terhasil dipegunkan pada permukaan membran PAN dengan kaedah penyalutan celupan dalam kepekatan larutan yang berbeza (0.2, 0.6 dan 1.0 g/L). Kesan penambahan fotomangkin Ag/TiO2 kepada sifat fizikokimia dan morfologi membran dicirikan. Kecekapan fotodegradasi sampel membran dinilai melalui fotodegradasi MB dalam keadaan optimum di bawah sinaran cahaya tampak. Difraktogram XRD menunjukkan struktur nanozarah TiO2 adalah dalam fasa anatas bersesuaian sebagai fotomangkin. Membran PAN yang dicelup dalam larutan Ag/TiO2 berkepekatan 1.0 g/L menunjukkan peratusan fotodegradasi MB yang paling tinggi sebanyak 74.52% dengan jurang jalur tenaga membran sebanyak 2.19 eV. Dapat disimpulkan bahawa membran PAN disalut Ag/TiO2 merupakan salah satu pendekatan yang berkesan bagi menyingkirkan MB di bawah cahaya tampak. Kajian ini dapat menyumbang kepada teknologi rawatan air pada masa hadapan disebabkan kaedah sintesis yang mesra alam dan rawatan air yang lebih berkesan.

求助全文

通过发布文献求助，成功后即可免费获取论文全文。去求助

来源期刊

Sains Malaysiana MULTIDISCIPLINARY SCIENCES-

CiteScore

1.60

自引率

12.50%

发文量

196

审稿时长

3-6 weeks

期刊介绍： Sains Malaysiana is a refereed journal committed to the advancement of scholarly knowledge and research findings of the several branches of science and technology. It contains articles on Earth Sciences, Health Sciences, Life Sciences, Mathematical Sciences and Physical Sciences. The journal publishes articles, reviews, and research notes whose content and approach are of interest to a wide range of scholars. Sains Malaysiana is published by the UKM Press an its autonomous Editorial Board are drawn from the Faculty of Science and Technology, Universiti Kebangsaan Malaysia. In addition, distinguished scholars from local and foreign universities are appointed to serve as advisory board members and referees.