Abstract We report a facile and economic hydrothermal process for multifunctionally engineered copper oxide/zinc oxide-tetrapods (CuO/ZnO-T) nanocomposite for wastewater treatment. The resultant CuO/ZnO-T nanocomposite possesses high porosity, large surface area, and low band gap. All these properties are advantageous for photocatalyst and adsorbent for dyes and heavy metal ions removal. The morphology of synthesized nanocomposite was characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Brunauer–Emmett–Teller, Fourier-transform infrared spectroscopy, and UV–Visible absorption spectroscopy. The results confirmed the attachment of CuO on the ZnO-T surface, forming a hybrid nanocomposite. The concentration of heavy metal ions was monitored using the atomic absorption spectroscopy technique. The synthesized CuO/ZnO-T nanocomposite was investigated for the decontamination of anionic and cationic dyes, Reactive yellow-145 (RY-145) and Basic violet-3 (BV-3) and heavy metal ions (Chromium (VI) and Lead (II)). The CuO/ZnO-T nanocomposite exhibited superior photocatalytic efficiency (80% RY-145 dye removal and 86% BV-3 dye removal) and adsorption capacity (99% Chromium (VI) removal and 97% Lead (II) removal) as compared to pristine ZnO-T. The mechanism for the reduction of dyes and heavy metal ions was discussed by different kinetics and isotherm models. The current study inferred that CuO/ZnO-T nanocomposite is a potential candidate as a proficient photocatalyst/adsorbent for the removal of various wastewater contaminants.

中文翻译：

---

太阳光辅助CuO-ZnO四足杂化纳米复合材料降解染料和从水中吸附重金属离子

摘要 我们报告了一种用于废水处理的多功能工程氧化铜/氧化锌-四足体 (CuO/ZnO-T) 纳米复合材料的简便且经济的水热工艺。所得CuO/ZnO-T纳米复合材料具有高孔隙率、大表面积和低带隙。所有这些特性都有利于光催化剂和染料和重金属离子去除的吸附剂。使用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、Brunauer-Emmett-Teller、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见吸收光谱表征合成纳米复合材料的形貌。结果证实了 CuO 附着在 ZnO-T 表面上，形成了混合纳米复合材料。使用原子吸收光谱技术监测重金属离子的浓度。研究合成的 CuO/ZnO-T 纳米复合材料对阴离子和阳离子染料、活性黄 145 (RY-145) 和碱性紫 3 (BV-3) 以及重金属离子 (铬 (VI) 和铅 ( II))。相比之下，CuO/ZnO-T 纳米复合材料表现出优异的光催化效率（80% RY-145 染料去除和 86% BV-3 染料去除）和吸附能力（99% 铬（VI）去除和 97% 铅（II）去除）到原始的 ZnO-T。通过不同的动力学和等温线模型讨论了染料和重金属离子的还原机理。目前的研究推断，CuO/ZnO-T 纳米复合材料是去除各种废水污染物的高效光催化剂/吸附剂的潜在候选者。活性黄 145 (RY-145) 和碱性紫 3 (BV-3) 和重金属离子（铬 (VI) 和铅 (II)）。相比之下，CuO/ZnO-T 纳米复合材料表现出优异的光催化效率（80% RY-145 染料去除和 86% BV-3 染料去除）和吸附能力（99% 铬（VI）去除和 97% 铅（II）去除）到原始的 ZnO-T。通过不同的动力学和等温线模型讨论了染料和重金属离子的还原机理。目前的研究推断，CuO/ZnO-T 纳米复合材料是去除各种废水污染物的高效光催化剂/吸附剂的潜在候选者。活性黄 145 (RY-145) 和碱性紫 3 (BV-3) 和重金属离子（铬 (VI) 和铅 (II)）。相比之下，CuO/ZnO-T 纳米复合材料表现出优异的光催化效率（80% RY-145 染料去除和 86% BV-3 染料去除）和吸附能力（99% 铬（VI）去除和 97% 铅（II）去除）到原始的 ZnO-T。通过不同的动力学和等温线模型讨论了染料和重金属离子的还原机理。目前的研究推断，CuO/ZnO-T 纳米复合材料是去除各种废水污染物的高效光催化剂/吸附剂的潜在候选者。相比之下，CuO/ZnO-T 纳米复合材料表现出优异的光催化效率（80% RY-145 染料去除和 86% BV-3 染料去除）和吸附能力（99% 铬（VI）去除和 97% 铅（II）去除）到原始的 ZnO-T。通过不同的动力学和等温线模型讨论了染料和重金属离子的还原机理。目前的研究推断，CuO/ZnO-T 纳米复合材料是去除各种废水污染物的高效光催化剂/吸附剂的潜在候选者。相比之下，CuO/ZnO-T 纳米复合材料表现出优异的光催化效率（80% RY-145 染料去除和 86% BV-3 染料去除）和吸附能力（99% 铬（VI）去除和 97% 铅（II）去除）到原始的 ZnO-T。通过不同的动力学和等温线模型讨论了染料和重金属离子的还原机理。目前的研究推断，CuO/ZnO-T 纳米复合材料是去除各种废水污染物的高效光催化剂/吸附剂的潜在候选者。