Silver nanoparticles doped TiO2 has been prepared and characterised by surface analytical methods such as BET surface area, scanning electron micrographs (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray micro analysis (EDX), electron spin resonance (ESR) and diffuse reflectance spectroscopy (DRS). We have investigated the photocatalytic degradation of two Direct diazo dyes, Direct red 23 (DR 23) and Direct blue 53 (DB 53) in the aqueous suspensions of TiO2 and Ag deposited TiO2 nanoparticles under UV-A light irradiation in order to evaluate the various effects of silver deposition on the photocatalytic activity of TiO2. The presence of silver in TiO2 was found to enhance the photodegradation of DR 23 and DB 53. The higher activity of silver doped TiO2 is due to the enhancement of electron–hole separation by the electron trapping of silver particles.

The photooxidation of a chlorotriazine reactive azo dye Reactive Orange 4 has been carried out in the presence of H2O2 using UV-A light. The effects of reaction pH, applied H2O2 dose, UV light power have been studied. These parameters strongly influence the decolourisation and degradation. The increase of initial dye concentration decreases the removal rate. The kinetics of decolourisation and degradation follow pseudo-first order. The solar–H2O2 process is also able to oxidise the dye and its efficiency is comparable with UV–H2O2. The influence of dye assisting chemicals such as NaOH, NaCl and Na2CO3 on photodecolourisation has been investigated. Addition of these chemicals inhibit the removal rate. The optimum operating conditions of the method are reported.

The different wt % of Zr-codoped Ag–ZnO catalysts were prepared by the simple precipitation–thermal decomposition method and used for degradation of anionic azo dye Reactive Red 120 (RR 120) under natural sunlight. Highly efficient 4 wt % of Zr-codoped Ag–ZnO was characterized by X-ray diffraction (XRD), high-resolution transmission electron microscope (HR-TEM) images, field emission scanning electron microscope (FE-SEM) images, energy-dispersive spectra (EDS), diffuse reflectance spectra (DRS), photoluminescence spectra (PL), cyclic voltammetry (CV), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and BET surface area measurements. Metal codopants increase the absorbance of ZnO to the entire visible region. XRD and XPS reveal that Ag is in the form of Ag0 and Zr in the form of Zr4+. The photocatalytic activity of 4 wt % Zr-codoped Ag–ZnO was compared with other single-metal-doped, undoped, and commercial catalysts. The quantum yields of all processes were determined and analyzed. Zr–Ag–ZnO was found to be more efficient than Ag–ZnO, Zr–ZnO, commercial ZnO, prepared ZnO, TiO2–P25, and TiO2 at neutral pH for mineralization of RR 120 under solar light. To the best of our knowledge, this is the first report on the synthesis of Zr-codoped Ag–ZnO and its use in the degradation of RR 120 dye under natural sunlight illuminatioin. The influences of operational parameters such as the amount of photocatalyst, dye concentration, and initial pH on photomineralization of RR 120 have been analyzed. Mineralization of RR 120 has been confirmed by chemical oxygen demand (COD) measurements. A dual mechanism has been proposed for the higher efficiency of Zr–Ag–ZnO at neutral pH under solar light. This catalyst is found to be reusable.

The development of coupled semiconductor photocatalysts makes a significant advancement in catalytic functional materials. A new heterostructured Bi2O3–ZnO, synthesized by a simple hydrothermal–thermal decomposition method, exhibited higher photocatalytic activity for the degradation of Acid Black 1 (AB 1) under UV light than pure ZnO, Bi2O3, and commercial Degussa P25. X-ray powder diffraction analysis reveals that the as-synthesized product has the monoclinic lattice phase of Bi2O3 and the hexagonal wurtzite phase of ZnO. HR-SEM images show that Bi2O3–ZnO has an ordered mixture of nanofiber and nanochain structures. This heterostructured Bi2O3–ZnO has increased UV absorption when compared with ZnO. The enhanced photocatalytic activity of Bi2O3–ZnO is attributed to the low recombination rates of photoinduced electron–hole pairs, caused by the vectorial transfer of electrons and holes between ZnO and Bi2O3. Higher efficiency at neutral pH 7 and reusability in the degradation of AB 1 makes Bi2O3–ZnO, a promising candidate for the photocatalytic treatment of dye effluent.

Photocatalyst immobilization on biopolymers presents a promising avenue for air purification, yet achieving efficient immobilization and purification methods remains a challenge. In this study, we develop a novel, straightforward sequential coating technique to fabricate cellulose film embedded with uniformly dispersed TiO2 nanospheres and Ag-AgCl nanoparticles (NPs), tailored for effective indoor air purification under sunlight exposure. The obtained Ag-AgCl/TiO2/cellulose film exhibit remarkable photocatalytic prowess in degrading various volatile organic compounds (VOCs, including ethanol, 1-propanol, 1-butanol, propylamine, and propanethiol) under simulated sunlight, owing to the enhanced separation of charge carriers facilitated by the presence of plasmonic Ag-AgCl NPs. Notably, the nature of the functional groups and the carbon atom count within the VOCs molecular structures exert significant influence on the overall photocatalytic performance. Furthermore, our investigation into the reusability of this biocomposite film confirms its durability, particularly in mineralizing alcoholic compounds during VOC oxidization, and the deactivation primarily occurs with VOCs containing heteroatoms that can be residual on biocomposite surface. This study represents a significant step towards practical applications of biocomposite films with efficient photocatalytic activities for real-world air purification and environmental remediation.

Organic pollutants of the modern era have been the subject of extensive observation in ecosystems due to the fact that they are not completely eliminated and are still hazardous. An innovative method of using clean, abundant solar energy to remove industrial environmental pollutants, such as pharmaceutical and dye contaminants, is to design a high-efficiency sun-activated photocatalyst. In this work we fabricated rGO-ED-MnO2-WCuCo-30 heterojunction photocatalyst for the visible-light degradation of sulfanilamide (SFA) and methyl orange (MO) pollutants using a simple sonication approach. The photocatalyst's active surface area and visible light absorption were enhanced both by doping the surface of MnO2 with a higher density single metal atom oxide (SMAO) and reduced graphene oxide (rGO). A number of characterizations showed that the rGO-ED-MnO2-WCuCo-30 catalyst's increased SMAO particle anchoring (STEM-HAADF) and increased visible light absorption (DRS-UV–Vis) contributed to its high catalytic activity toward the SFA and MO decomposition. Under visible-light irradiation, the photocatalytic performances were evaluated for the decomposition of SFA and MO pollutants. The impact of various experiment parameters on the composites' photoactivity were examined. In the presence of visible light, the highest achievable photodegradation removal of SFA/MO was determined to be 27.65/50.72 %, 38.73/57.44 %, 48.71/72.54 %, 52.77/74.31 %, 55.71/77.61 %, 71.36/82.35 % and 97.38/98.76 % within 90/30 min when utilizing HPACu, HPACo, MnO2, rGO-ED-MnO2-WCo-30, rGO-ED-MnO2-WCu-30, rGO-ED-MnO2-WCuCo-20, rGO-ED-MnO2-WCuCo-30 catalysts respectively. Furthermore, O2•- radicals had a significant influence in the lowest degradation efficiency (25.83/30.56 %) shown by SFA/MO. No detectable change in activity was seen after six photodegradation cycles using rGO-ED-MnO2-WCuCo-30 (30 mg) in an SFA/MO solution.