Photocatalytic Degradation of Recalcitrant Organics in Oil Sands Process Water Using Facile Synthesized ZnO and BaO@ZnO Nanoparticles: Impact of Oxide Coupling on Degradation Kinetics and Toxicity Reduction
Notice bibliographique
Résumé
With increasing interest in the effective treatment of oil sands process water (OSPW), advanced oxidation processes (AOPs), particularly semiconductor-based photocatalysis, are gaining attention as promising, cost-effective, and efficient remediation techniques. In this study, zinc oxide (ZnO) and barium oxide-modified ZnO (BaO@ZnO) nanomaterials were synthesized via chemical precipitation, and the Ba-to-Zn molar ratio was optimized to enhance photocatalytic activity. This study investigates the solar-activated photocatalytic degradation of recalcitrant organic compounds in oil sands process water (OSPW) using zinc oxide (ZnO) and composite BaO@ZnO nanoparticles synthesized via chemical precipitation. The optimal composite ratio (2% mol Ba/Zn) was identified to enhance photocatalytic performance without altering ZnO’s crystal structure, significantly reducing electron–hole recombination. Under simulated solar radiation, 2%BaO@ZnO achieved ∼97% degradation of classical naphthenic acids (O 2 –NAs), outperforming pristine ZnO (∼90%) and demonstrating superior degradation of aromatic fluorophores. Electron paramagnetic resonance and scavenger studies confirmed that • OH, h +, and 1 O 2 were the primary reactive species. Acute toxicity, bioaccumulation potential, and genotoxicity of OSPW were substantially reduced post-treatment. These results highlight BaO@ZnO as a highly efficient, stable, and solar-responsive photocatalyst for sustainable remediation and reuse of OSPW.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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