Photocatalytic degradation of Eosin B dye in aqueous solution by cadmium oxide nanoparticles

Cadmium oxide (CdO) and potassium (K) doped CdO nanoparticles (NPs) were synthesized by the chemical co-precipitation method and were used as photocatalysts for the degradation of Eosin B dye. The X-ray diffraction results presented that the crystallite size of undoped CdO and K doped CdO NPs were 43.74 and 42.31 nm, respectively. The morphological study and percent composition of synthesized undoped CdO and K doped CdO NPs was done by scanning electron microscope and energy dispersive X-ray analysis. The formation of NPs was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy. The precursor decomposition to CdO after annealing at ~500 [degrees]C was studied by thermogravimetric analysis. The undoped CdO and K doped CdO nanoparticles degraded about 80% and 90% of the dye, respectively, in 140 min. The maximum degradation efficiency of the dye was achieved at a pH of 4, dye initial concentration of 15 ppm, catalyst dose of 20 mg, and a temperature of 45 [degrees]C. The degradation efficiency observed for recovered undoped CdO and recovered doped CdO nanoparticles was found to be 63% and 77%, respectively. Key words: activity, doped, kinetics, percent degradation, pollutants. Nous avons synthetise des nanoparticules (NP) d'oxyde de cadmium (CdO) non dopees et dopees au potassium (K) par coprecipitation chimique avec le CdO et nous les avons utilisees comme photocatalyseurs pour la degradation du colorant eosine B. Les resultats de l'analyse par diffraction des rayons X (DRX) ont montre que la taille des cristallites des NP de CdO non dopees et dopees au K etait respectivement de 43,74 nm et de 42,31 nm. Nous avons etudie la morphologie et determine la composition en % des NP de CdO non dopees et dopees au K ainsi synthetisees par microscopie electronique a balayage (MEB) et spectroscopie de rayons X a dispersion d'energie (EDX). La formation des NP a ete validee par spectroscopie infrarouge a transformee de Fourier (FTIR). Nous avons etudie la decomposition du precurseur en CdO apres recuit a environ 500 [degrees]C par analyse thermogravimetrique (ATG). Les NP de CdO non dopees et dopees au K ont degrade environ 80 % et 90 % du colorant, respectivement en 140 minutes. La degradation du colorant a atteint une efficacite maximale a pH 4, avec une concentration initiale du colorant de 15 ppm et une quantite de catalyseur de 20 mg, a une temperature de 45[degrees]C. Apres recuperation des catalyseurs, l'efficacite de la degradation observee avec les NP de CdO non dopees et dopees au K etait de 63 % et de 77 %, respectivement. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: activite, dope, cinetique, pourcentage de degradation, polluants.
Introduction Maintaining a clean supply of drinking water is becoming very challenging all over the world. The principal source of environmental aqueous contamination is dye pollutants in industrial wastewater. (1,2) [...]