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Green synthesis of In2S3-supported Ni-MOF: Bifunctional photocatalyst for sustainable H2O2 production and 2,4,6-trinitrophenol photoreduction

光催化 双功能 材料科学 化学工程 生产(经济) 催化作用 化学 有机化学 工程类 宏观经济学 经济
作者
Soumya Ranjan Mishra,Vishal Gadore,Jyotirmayee Sahu,Kulamani Parida,Md. Ahmaruzzaman
出处
期刊:Solar Energy [Elsevier BV]
卷期号:282: 112943-112943 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.solener.2024.112943
摘要

• Nickel-based MOF was developed on neem extract derived In 2 S 3 . • The fabricated material showed dual functionality in H 2 O 2 production and 2,4,6-TNP reduction. • The synergistic effect of In 2 S 3 and Ni-MOF led to a better charge transfer and ROS formation. • The developed nanomaterial showed high reusability and functionality. This study describes a unique and sustainable strategy for synthesizing a highly effective photocatalyst using solvothermal synthesis to combine bioderived In 2 S 3 and Nickel Metal-Organic Framework (Ni-MOF) forming In 2 S 3 /Ni-MOF. Bioderived In 2 S 3 was produced using Azadirachta indica (neem) leaf extract, providing a green and sustainable source for semiconductor material synthesis. The synergistic interaction of In 2 S 3 with Ni-MOF led to better charge transfer kinetics, a wider band gap, and reduced charge recombination, all contributing to increased photoactivity. The constructed photocatalyst performed admirably under visible light irradiation in producing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) with an impressive 1528.5 μmol/g.h yield. Furthermore, the photocatalyst demonstrated extraordinary effectiveness in reducing 2,4,6-trinitrophenol (2,4,6-TNP), with a reduction efficiency of 96.31 % in 20 min and high reusability in both applications. The observed results highlight the importance of the collaborative impact between In 2 S 3 and Ni-MOF, demonstrating the promise of this green-synthesized material as a highly efficient photocatalyst with dual uses in various environmental settings. Using renewable neem leaf extract to manufacture In 2 S 3 adds an environmentally beneficial component to the entire strategy, helping to build sustainable and efficient photocatalytic materials.
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