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Facile microwave-assisted green synthesis of Ag-ZnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>@rGO nanocomposites for efficient removal of organic dyes under UV- and visible-light irradiation
저자
Mady, Amr Hussein ; Baynosa, Marjorie Lara ; Tuma, Dirk ; Shim, Jae-Jin
발행기관
학술지명
권호사항
-
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
416-427(12쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Nanocomposites of Ag-ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>@reduced graphene oxide (rGO) were synthesized using a one-pot microwave-assisted self-assembly method. The morphology and structure of the Ag-ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>@rGO nanocomposites were characterized. The nanocomposites formed with 15.2wt% rGO showed excellent adsorption properties and high photocatalytic activity for the degradation of methylene blue (MB), rhodamine B (RhB), and methyl orange (MO). The synergistic interactions between Ag, ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>, and rGO decreased the aggregation of the nanoparticles (NPs) and increased the surface area, resulting in better absorption in both UV and visible light. Such a structure was helpful for separating the photo-excited electron-hole pairs and accelerating electron transfer. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) revealed a smaller resistance in the solid-state interface layer and charge transfer on the composite surface than that of the bare ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB> NPs and ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>@rGO nanocomposite. The Ag-ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>@rGO nanocomposite could be recovered easily by a magnet and reused five times with no significant decrease in photocatalytic activity. The as-prepared Ag-ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>@rGO nanocomposite catalyst could be applied to the removal of hard-to-degrade waste materials owing to its high efficiency in both UV and visible light and its excellent reusability.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Ag-ZnFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>@rGO composite was synthesized by one-pot microwave method in 10min. </LI> <LI> The composite had a very large surface area and showed very high performance. </LI> <LI> The composite decomposed 20ppm MB very fast within 30min under visible light only. </LI> <LI> The composite showed excellent recyclability and reusability. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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