Back to Search Start Over

Core–shell structured reduced graphene oxide wrapped magnetically separable rGO@CuZnO@Fe3O4 microspheres as superior photocatalyst for CO2 reduction under visible light

Authors :
Pawan Kumar
Suman L. Jain
Alexandre Barras
Brigitte Sieber
Rabah Boukherroub
Luc Boussekey
Chetan Joshi
Sabine Szunerits
Ahmed Addad
Indian Institute of Petroleum [Dehradun] (CSIR-IIP)
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520 (IEMN)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Ecole Centrale de Lille-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)
Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)
NanoBioInterfaces - IEMN (NBI - IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL)
Source :
Applied Catalysis B: Environmental, Applied Catalysis B: Environmental, Elsevier, 2017, 205, pp.654-665. ⟨10.1016/j.apcatb.2016.11.060⟩, Applied Catalysis B: Environmental, 2017, 205, pp.654-665. ⟨10.1016/j.apcatb.2016.11.060⟩
Publication Year :
2017
Publisher :
Elsevier BV, 2017.

Abstract

International audience; A highly efficient, recyclable and magnetically separable core-shell structured CuZnO@Fe3O4 microsphere wrapped with reduced graphene oxide (rGO@CuZnO@Fe3O4) photocatalyst has been developed and used for the photoreduction of carbon dioxide with water to produce methanol under visible light irradiation. Owing to the synergistic effect of the components and to the presence of a thin Fe2O3 layer on Fe3O4, rGO@CuZnO@Fe3O4 4 exhibited higher catalytic activity as compared to the other possible combinations such as CuZnO@Fe3O4 2 and GO@CuZnO@Fe3O4 3 microspheres. The yield of methanol in case of using 2 and 3 as photocatalyst was found to be 858 and 1749 μmol g−1 cat, respectively. However, the yield was increased to 2656 μmol g−1 cat when rGO@CuZnO@Fe3O4 4 was used as photocatalyst under similar experimental conditions. This superior photocatalytic activity of 4 was assumed to be due to the restoration of the sp2 hybridized aromatic system in rGO, which facilitated the movement of electrons and resulted in better charge separation. The synthesized heterogeneous photocatalyst could readily be recovered by external magnet and successfully reused for six subsequent cycles without significant loss in the product yield.

Details

ISSN :
09263373
Volume :
205
Database :
OpenAIRE
Journal :
Applied Catalysis B: Environmental
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c9f26241b723a5dd7d34ac84473861a4
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.11.060