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Graphene-Templated Cobalt Nanoparticle Embedded Nitrogen-Doped Carbon Nanotubes for Efficient Visible-Light Photocatalysis
Crystal Growth & Design ( IF 3.2 ) Pub Date : 2020-06-08 , DOI: 10.1021/acs.cgd.0c00430 Moumita Kotal 1 , Aashima Sharma 2 , Sonu Jakhar 1 , Vinit Mishra 1 , Sandipan Roy 1 , Subash Chandra Sahoo 2 , Harish K. Sharma 3 , Surinder Kumar Mehta 2
Crystal Growth & Design ( IF 3.2 ) Pub Date : 2020-06-08 , DOI: 10.1021/acs.cgd.0c00430 Moumita Kotal 1 , Aashima Sharma 2 , Sonu Jakhar 1 , Vinit Mishra 1 , Sandipan Roy 1 , Subash Chandra Sahoo 2 , Harish K. Sharma 3 , Surinder Kumar Mehta 2
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Visible-light-assisted photocatalysis for the degradation of organic pollutants has recently become an efficient green approach in the field of environmental pollution abatement. Herein, graphene-templated zeolite-imidazolate framework (ZIF-67) derived, Co nanoparticle embedded, nitrogen-doped carbon nanotubes (G-Co-NCNTs) have been developed as a promising, inexpensive, high-yield photocatalyst to decompose reactive black 5 (RB5) under visible light irradiation. Morphology and structural characterization studies revealed that the growth of NCNTs along with pyridinic N content and the abundance of meso-micropores were greater in G-Co-NCNT than in Co-NCNT itself, suggesting the importance of graphene for in situ growth of ZIF-67 on GO. DRS study reveals that G-Co-NCNT exhibited low optical band gap (∼2.9 eV), assisting in the promotion of photoresponse behavior. The photocatalytic activity of our designed G-Co-NCNT hybrid showed excellent dye degradation ability (98%) after 60 min with a wide range of pH tolerance and promising reusability even after five cycles (93%) under visible light, while Co-NCNT demonstrated only about 62% dye degradation, further implying the importance of graphene and oriented NCNTs for dye degradation. Therefore, the G-Co-NCNT hybrid could be used as an efficient photocatalyst for the remediation of organic pollutants in wastewater.
中文翻译：
石墨烯模板的钴纳米粒子嵌入氮掺杂碳纳米管，用于高效可见光光催化
可见光辅助光催化降解有机污染物已成为减少环境污染领域的一种有效的绿色方法。在此，已开发出石墨烯模板的沸石-咪唑啉骨架（ZIF-67），嵌入了钴纳米颗粒的氮掺杂碳纳米管（G-Co-NCNT），作为一种有前途的，廉价的高产率光催化剂，可以分解活性黑5。 （RB5）在可见光照射下。形态和结构表征研究表明，G-Co-NCNT中NCNT的生长以及吡啶N含量和中微孔的丰度比Co-NCNT本身更大，这表明石墨烯对于ZIF-原位生长的重要性GO上的67。DRS研究表明，G-Co-NCNT的光学带隙较低（约2.9 eV），协助促进光响应行为。我们设计的G-Co-NCNT杂化物的光催化活性在60分钟后表现出出色的染料降解能力（98％），具有宽广的pH耐受性，甚至在可见光下经过五个循环（93％）后仍具有良好的重用性，而Co-NCNT据证明，染料降解仅约62％，这进一步暗示了石墨烯和取向的NCNT对于染料降解的重要性。因此，G-Co-NCNT杂化物可作为一种有效的光催化剂，用于修复废水中的有机污染物。Co-NCNT仅显示约62％的染料降解，这进一步暗示了石墨烯和取向NCNT对染料降解的重要性。因此，G-Co-NCNT杂化物可作为一种有效的光催化剂，用于修复废水中的有机污染物。Co-NCNT仅显示约62％的染料降解，这进一步暗示了石墨烯和取向NCNT对染料降解的重要性。因此，G-Co-NCNT杂化物可作为一种有效的光催化剂，用于修复废水中的有机污染物。
更新日期：2020-07-01
中文翻译：
石墨烯模板的钴纳米粒子嵌入氮掺杂碳纳米管，用于高效可见光光催化
可见光辅助光催化降解有机污染物已成为减少环境污染领域的一种有效的绿色方法。在此，已开发出石墨烯模板的沸石-咪唑啉骨架（ZIF-67），嵌入了钴纳米颗粒的氮掺杂碳纳米管（G-Co-NCNT），作为一种有前途的，廉价的高产率光催化剂，可以分解活性黑5。 （RB5）在可见光照射下。形态和结构表征研究表明，G-Co-NCNT中NCNT的生长以及吡啶N含量和中微孔的丰度比Co-NCNT本身更大，这表明石墨烯对于ZIF-原位生长的重要性GO上的67。DRS研究表明，G-Co-NCNT的光学带隙较低（约2.9 eV），协助促进光响应行为。我们设计的G-Co-NCNT杂化物的光催化活性在60分钟后表现出出色的染料降解能力（98％），具有宽广的pH耐受性，甚至在可见光下经过五个循环（93％）后仍具有良好的重用性，而Co-NCNT据证明，染料降解仅约62％，这进一步暗示了石墨烯和取向的NCNT对于染料降解的重要性。因此，G-Co-NCNT杂化物可作为一种有效的光催化剂，用于修复废水中的有机污染物。Co-NCNT仅显示约62％的染料降解，这进一步暗示了石墨烯和取向NCNT对染料降解的重要性。因此，G-Co-NCNT杂化物可作为一种有效的光催化剂，用于修复废水中的有机污染物。Co-NCNT仅显示约62％的染料降解，这进一步暗示了石墨烯和取向NCNT对染料降解的重要性。因此，G-Co-NCNT杂化物可作为一种有效的光催化剂，用于修复废水中的有机污染物。
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