تم الحصول على عدة أشكال من محفزات أكسيد الزنك النانوية (ZnO) من خلال تعديل معايير طريقة الاحتراق الذاتي بهدف الوصول إلى أكثر المحفزات كفاءة في تحلل مركب 2-نيتروفينول تحت إشعاع UV-C. بعد ذلك، تم استخدام الإجراء المعدّل لتزيين أكسيد الزنك على صفائح الغرافين النانوية بهدف تحسين أدائه التحفيزي تحت الضوء المرئي.
كشفت نتائج توصيف المحفزات النانوية المحضّرة أن الرقم الهيدروجيني الابتدائي، ونسبة الوقود إلى المعدن، ودرجة حرارة التكليس أثّرت على اتجاهات النمو والتكتل المختلفة. ومع ذلك، أظهرت أنماط حيود الأشعة السينية (XRD) أن جميع المنتجات المختبرة كانت ذات طور سداسي أحادي البلورة. علاوة على ذلك، أظهرت أطياف UV–Vis وFTIR انزياحاً نحو الأحمر في امتصاص ZnO باتجاه منطقة الضوء المرئي عند تحميله على الغرافين، كما أكدت نجاح اختزال أكسيد الغرافين خلال خطوات التحضير اللاحقة.
في الواقع، أظهر تحلل 2-نيتروفينول تحت إشعاع الضوء المرئي تحسناً ملحوظاً مع جميع أوزان أكسيد الغرافين المستخدمة. كما أوضحت دراسة حركية التفاعل، التي تطابقت مع نموذج الحركية الزائفة من الدرجة الأولى ونموذج لانغموير-هينشيلوود، أن التحلل التحفيزي للمُلوِّث كان هو الآلية السائدة مقارنةً بامتصاصه، رغم التحسن في الامتصاص بوجود الغرافين.
وأخيراً، فإن آلية التحلل المقترحة تعتمد بشكل أساسي على تشكيل معقد سطحي بين 2-نيتروفينول وسطح المحفز، مما يتيح امتصاص الضوء المرئي من خلال انتقال الشحنة من الرابط إلى المعدن (Ligand-to-Metal Charge Transfer).
Journal of Alloys and Compounds.
2017