Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (6), 649–654
Synthesis of highly active and visible-light-driven PrFeO3 photocatalyst using solution combustion approach and succinic acid as fuel
Anna S. Seroglazova – Saint Petersburg State Institute of Technology, St. Petersburg; Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia; annaseroglazova@yandex.ru
Vadim I. Popkov – Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia; vadim.i.popkov@mail.ioffe.ru
Corresponding author: Anna S. Seroglazova, annaseroglazova@yandex.ru
PACS 61.46.+w
DOI 10.17586/2220-8054-2022-13-6-649-654
ABSTRACT In this work, nanocrystalline powder of praseodymium orthoferrite was obtained by the solution combustion synthesis using succinic acid as organic fuel. The obtained sample is characterized by techniques of powder x-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, and UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy. The sample was discovered to have a porous, foamy morphology with an average crystallite size of 36.1 nm and a band gap value of 2.1 eV. The study of Fenton-like photocatalytic activity was carried out on the example of the decomposition of the methyl violet dye in the presence of hydrogen peroxide under visible light. The maximum value of the degradation rate constant is 0.0325 min-1. The results were compared to the available data obtained for similar systems.
KEYWORDS praseodymium orthoferrite, solution combustion method, succinic acid, nanoparticles, photo-Fenton-like reactions, photocatalysis.
ACKNOWLEDGEMENTS This work was carried out in accordance with the Grant of the President of the Russian Federation MK-795.2021.1.3. The Authors acknowledge V. N. Nevedomskyi for the help with TEM investigations.
FOR CITATION Seroglazova A.S., Popkov V.I. Synthesis of highly active and visible-light-driven PrFeO3 photocatalyst using solution combustion approach and succinic acid as fuel. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (6), 649–654.
[In Russian] Анна С. Сероглазова, Вадим И. Попков
Синтез высокоактивного под действием видимого света фотокатализатора на основе PrFeO3 с использованием метода растворного горения и янтарной кислоты в качестве топлива
УДК 546.03 546.04
АННОТАЦИЯ В данной работе нанокристаллический порошок ортоферрита празеодима был получен методом сжигания раствора с использованием янтарной кислоты в качестве органического топлива. Полученный образец охарактеризован методом порошковой рентгеновской дифракции, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии и спектроскопии диффузного отражения в УФ-видимом диапазоне. Установлено, что образец обладает пористой пенообразной морфологией со средним размером кристаллитов 36.1 нм и значением ширины запрещенной зоны 2.1 эВ. Исследование фентоноподобной фотокаталитической активности проводилась на примере разложения красителя метилового фиолетового в присутствии перекиси под действием видимого света. Максимальное значение константы скорости составило 0.0325 мин-1. Полученные результаты были сопоставлены с известными литературными данными для аналогичных систем.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА ортоферрит празеодима, метод растворного горения, янтарная кислота, наночастицы, фотофентоноподобные реакции, фотокатализ
