Un roman ZnS

Jun 25, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 2177 (2023) Citer cet article

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Dans cette étude, de nouveaux nanocomposites magnétiques avec une structure de noyau en coque avec différents rapports molaires de ZnS-CdS ont été synthétisés et leur activité photocatalytique dans l'élimination des colorants des effluents synthétiques et réels en présence d'une lampe à haute pression au mercure comme source de lumière visible a été étudiée. Le photocatalyseur optimal avec un rapport molaire ZnS-CdS 0,25:0,75 a montré les meilleures performances en matière d'élimination des colorants. Sur la base de l'histogramme de distribution des particules de Fe3O4@BNPs@ZnS-CdS (ZnS/CdS : 0,25 : 0,75), les particules de 60 à 100 nm ont la plus grande abondance. Selon les résultats du DRS, l’hybridation du sulfure de zinc avec le sulfure de cadmium a réduit l’écart et, par conséquent, l’absorption de la lumière a été étendue avec succès à la zone visible. Les résultats PL confirment que le photocatalyseur optimal (Fe3O4@BNPs@ZnS-CdS) a la plus faible recombinaison électron-trou par rapport à Fe3O4@BNPs@ZnS et Fe3O4@BNPs@CdS. Il convient de noter que selon les résultats DLS, la charge sur la surface du photocomposite optique est négative à tous les pH acides, alcalins et neutres. L'un des avantages significatifs de cette étude est l'utilisation de lampes au mercure à haute pression comme source de lumière, de sorte que ces lampes sont très économiques en termes d'économie et ont également une longue durée de vie et une excellente efficacité. Le photocatalyseur optimal a non seulement montré une excellente activité photocatalytique pour l'élimination du bleu de méthylène (96,6 %) et de l'orange de méthyle (70,9 %) mais également pour l'élimination des colorants des effluents textiles (Benton 98,5 % et olive foncé 100 %). Les hétérostructures magnétiques introduites constituent des options appropriées pour l’élimination des colorants des eaux usées de textiles et de filatures.

Aujourd'hui, parallèlement à l'industrialisation, à la croissance démographique et à l'augmentation illimitée des activités humaines, la pollution de l'eau, du sol et de l'air a également augmenté et divers polluants tels que (colorants, médicaments et pesticides) pénètrent dans l'eau, ce qui a un impact direct sur l'environnement, la santé humaine, animaux, oiseaux, créatures sous-marines1,2,3,4.

La pollution de l'air entraîne de l'asthme et des maladies respiratoires. La pollution des sols affecte l’agriculture et provoque des maladies de l’estomac5,6. Aujourd’hui, la question de la pollution de l’eau est le problème le plus grave car les industries telles que le textile, l’imprimerie, la teinture, la filature, le cuir, etc. rejettent dans l’environnement de grandes quantités d’eaux usées contenant des colorants et des substances toxiques, ce qui affecte la qualité et la santé de l’eau7. ,8,9. Les colorants sont classés en colorants alcalins, acides, neutres, azoïques et radioactifs en fonction de leur charge et de leur application.

Les colorants sont l'un des polluants organiques les plus dangereux présents dans les effluents industriels, notamment les effluents textiles, qui ont une toxicité élevée et une structure indestructible qui provoquent des cancers et des mutations génétiques, des dermatites, des allergies, des irritations cutanées chez l'homme. Les colorants peuvent perturber le processus de photosynthèse dans les écosystèmes aquatiques car ils empêchent la lumière de pénétrer dans l'eau10,11. Les effluents rejetés par l'industrie textile représentent environ 100 tonnes d'effluents colorés par an, ce qui entraîne une pollution de l'eau12,13.

Étant donné qu’un pourcentage important (70 %) des maladies proviennent de l’eau polluée14, ainsi que de la croissance démographique, de la diminution des eaux souterraines et de la sécheresse, le traitement de l’eau est la meilleure solution pour résoudre la crise de pénurie d’eau potable.

Généralement, les méthodes de traitement de l’eau comprennent trois catégories fondamentales de méthodes chimiques, physiques et biologiques15.

Au cours des dernières décennies, différentes techniques ont été utilisées pour l'élimination des polluants organiques et le traitement de l'eau, telles que la séparation par membrane, l'utilisation de divers adsorbants, l'utilisation de semi-conducteurs et de photocatalyseurs, dont certaines, en plus d'être complexes, sont coûteuses1,2. Parmi les techniques rapportées, la dégradation photocatalytique est l'une des meilleures méthodes de traitement de l'eau et d'élimination des polluants organiques présents dans les eaux usées.