Multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) were chemically modified to form nanocomposite with thorium oxide. The MWCNTs/ThO2 nanocomposite was characterized using different modern techniques including Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray powdered diffraction, scanning electron microscope, and transmission electron microscope. The average size of MWCNTs/ThO2 nanocomposite was in the range from 5 to 10 nm. The nanocomposite material was investigated for its adsorption behavior for Pb(II) ions removal from its aqueous system. For the adsorption of Pb(II) by MWCNTs/ThO2, the equilibrium was achieved within 50 min. The temperature and pH have also found to play important role in the adsorption process and maximum adsorption was found at 45°C and pH 5.5.

In the current study, new biomasses were prepared from fungi isolates including, Penicillium chrysogenum and Aspergillus ustus and utilized for the removal of heavy metals. During the study, the influences of various experimental factors including solution pH, temperature, and contact time on biosorption process were investigated. The synthesized fungi biosorbents were successfully applied for the removal of heavy metals from various waste effluents. The experimental results were indicated the excellent uptake property of the materials for target heavy metals. The average concentrations of Cd (II), Cu (II), and Pb (II) in different wastewater samples collected from Western, Eastern, and Northern region of Saudi Arabia were found to be in the range of 2.6–234 µg/L. The concentrations of Cu(II) in all the analyzed contaminated water samples were fairly exceeded the maximum concentration level for drinking water stipulated by World Health Organization. The applied biosorption technique for heavy metal removal is new, low cost and was adopted in eco-friendly way.

The dawn of bimetallic transition metal nitrides has attracted considerable interest as battery grade electrode material for potential energy storage applications. In addition, it is essential to investigate binder-free processes to improve the performance of the fabricated electrodes. In this study, binder-free tungsten‑titanium nitrides (W-TiN) are deposited through RF/DC magnetron co-sputtering onto the conducting nickel foam (NF). SEM, EDX and X-ray diffraction are exploited to investigate surface morphology, elemental composition, and structural properties of sputtered materials. The W-TiN electrodes are characterized through electrochemical investigation in half-cell configuration. The tested W-TiN electrode is further utilized with activated carbon (AC) electrode to develop hybrid supercapacitor device W-TiN//AC. The hybrid device revealed a maximum energy density (Es) of 88.8 Wh/kg and power density (Ps) 1700 W /kg. To further understand the mechanism of hybrid devices, the capacitive and diffusive contributions are computed using linear and quadradic models. This study provides a new direction to integrate co-sputtered binder-free electrode materials and devices for large scale production of advanced hybrid energy storage devices.

Due to their acceptable optical absorption efficiency, greater stability, adjustable bandgap, huge carrier mobility, non-toxicity, readily accessible raw materials, and low cost. The halide-based double perovskites (DPs) have demonstrated several advantages over halide-based perovskites. The Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) functional is used to compute the electrical, optical, mechanical, and thermal properties of halide-based DPs K2LiSbX6 (X = Cl, Br, I) in the Generalized Gradient approximation (GGA) framework of density functional theory (DFT). The objective of studying these materials is to compute the electronic, optical, and thermal properties, to use these materials in the solar cell and thermal applications. It is calculated what the structural parameters are, including the lattice parameter, cell volume, total energy, bulk modulus, pressure derivative, and tolerance factor. The compound's semiconducting nature is revealed by the electrical density of states, and the band structure shows that the band gaps (3.7 eV, 2.9 eV, and 2.2 eV) are indirect in nature. To address the under-estimated band gap as found in the GGA-PBE functional, the mBJ functional is introduced. Electronic structures analysis and provide explanations for the actual and fictitious parts of the dielectric function ε (ω), absorption coefficient α(ω), energy loss function L(ω), reflectivity ℜ(ω), refractive index n (ω), and extinction coefficient K (ω) versus photon energy (eV). According to these criteria, Br, Cl, I-based materials are optically preferable to K-based compounds. Because of the above predicted outcomes, we conclude that these materials are good candidates for optoelectronics and thermal devices.

Converting CO2 to carbon‐based fuels using solar energy via photocatalysis is a promising approach to boost carbon neutrality. However, the solar‐to‐chemical conversion efficiency is hampered by interconnected multiple factors including insufficient light absorption, low separation efficiency of photogenerated carriers as well as complex and sluggish surface reaction kinetics. Herein, we incorporate MnO2 nanowires and Co3O4 hollow polyhedrons with abundant oxygen vacancies (Vo) into MnO2/Co3O4 sugar‐gourd nanohybrids for boosting CO2 photoreduction. The MnO2/Co3O4 nanohybrids not only display strong absorption in the visible–near infrared region, but also facilitate the separation of photogenerated carriers in terms of S‐scheme transfer pathway, supplying abundant electrons for CO2 reduction reaction. Furthermore, the presence of VO enhances the separation efficiency of photogenerated carriers and promotes the chemical adsorption to CO2 molecules. In addition, the interfacial electronic interaction between MnO2 and Co3O4 also contributes to the chemical adsorption and activation to CO2. Owing to the synergy of S‐scheme transfer pathway and VO, the MnO2/Co3O4 hybrids exhibit greatly enhanced photocatalytic activity towards CO2 reduction under the irradiation of visible light in comparison with bare MnO2 and Co3O4, delivering a CO evolution rate of 15.9 umol g−1 h−1 with a 100% selectivity.