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Accès ouvert déclaré 2026 article

Comparative performance of hematite-based nanopowder and monolithic photocatalysts on Ni/GF substrates for sunlight-driven degradation of organic contaminants

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Rattachement africain : pk, ec, jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Water can be severely contaminated by the reckless dumping of industrial effluents, which contain organic pollutants such as pharmaceuticals, phenolic compounds, and dyes, with cascading effects on human health and the ecosystem. Remarkably, photocatalysis is a rapidly expanding method for treating a wide range of organic pollutants. Here, the photocatalytic activity of Ag-doped α-Fe 2 O 3 (metal-doped oxide nanocomposites) is compared with that of monolithic catalysts (substrate-based materials), offering an economical, environmentally friendly, efficient, and low-power/sunlight-driven process. The results revealed that the substrate-based catalysts could improve the photodegradation efficiency of as-fabricated nanocomposite photocatalysts. The electrochemical property of 3% Ag: α-Fe 2 O 3 /Ni/Graphene Foam (GF) (optimized catalyst) exhibits smaller over potential (Oxygen Evolution Reaction (OER): 84 mV and Hydrogen Evolution Reaction (HER): 214 mV) with remarkably minimum resistance (OER: 1.3 Ω and HER: 33 Ω) and high Tafel slope due to bubbles formation (OER: 43 mV dec − 1 and HER: 170 mV dec − 1 ) to achieve 10 mA cm − 2 of current density, indicating efficient charge transfer activity which correlate with the photodegradation performance of photocatalyst. The highest degradation rate against selected organic pollutants was also achieved by optimal 3% silver doping: ciprofloxacin (62% within 70 min) > Methyl Orange (59% within 90 min) > 2,4-dinitrophenol (DNP with 39% within 120 min), representing more complex and stable chemical structures of Methyl Orange (-N = N-) and 2,4-DNP (-NO 2 groups). The degradation process followed a pseudo-first-order kinetic model (R 2 values close to 1) beyond the optimal doping level. Photocatalytic and electrochemical activity decreased due to e − -h + recombination, decreased surface area, and reduced availability of reactive species. Additionally, the reusability of the optimized monolithic catalyst showed only 2.4, 3.8, and 4.6% decreases in ciprofloxacin, Methyl Orange, and 2,4-DNP, respectively, thus confirming its stability and sustainability as a promising candidate for organic industrial wastewater treatment.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Comparative performance of hematite-based nanopowder and monolithic photocatalysts on Ni/GF substrates for sunlight-driven degradation of organic contaminants
Date Crossref
20/06/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Government College University Sustainable Development Study Centre pays non établi dans la notice
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  • National University of Sciences and Technology pays non établi dans la notice
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  • Universidad UTE pays non établi dans la notice
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  • Korea University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Natural Sciences Department of Chemistry pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • UTE University Architecture Department pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Graduate School of Energy and Environment pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Sustainable Development Study Centre — Government College University, National University of Sciences and Technology et Universidad UTE, avec 4 autres affiliations.

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