ISSN:
Website: www.jomc.vn
Khảo sát đặc tính cấu trúc, tính chất quang của vật liệu Nanocomposit gC3N4-CuO2 và gC3N4-TNTs/TiO2 chế tạo theo phương pháp thủy nhiệt
Tóm tắt
Các vật liệu nanocomposit gC3N4-Cu2O, gC3N4-TNTs/TiO2 được tiến hành chế tạo theo phương pháp thủy nhiệt. Tỷ lệ pha tạp của nano gC3N4 vào Cu2O là 10 % mol và pha tạp vào TNTs/TiO2 là 15 % mol (so sánh với số mol của Cu2+ và Ti4+ tương ứng). Đặc tính cấu trúc của vật liệu được xác định bằng các phương pháp: XRD, XEM/EDX. Tính chất quang của vật liệu được xác định bằng phương pháp phổ hấp thụ. Kết quả cho thấy, các mẫu gC3N4-Cu2O, gC3N4-TNTs/TiO2 đều có cấu trúc nano-mét. Mẫu gC3N4-Cu2O có các hạt tinh thể bát diện (octahedra) với kích thước hạt ~300 - 400 nm. Mẫu gC3N4-TNTs/TiO2 có các hạt tinh thể dạng thanh nano với chiều dài thanh ~ 5 - 10 µm và chiều rộng thanh ~ 80 - 100 nm. Trên bề mặt các hạt tinh thể của nanocomposit gC3N4-Cu2O, gC3N4-TNTs/TiO2 đều có xen lẫn tinh thể dạng lớp bông mờ của nano gC3N4. Phổ hấp thụ của các nanocomposit có bờ hấp thụ mở rộng và nằm trung gian trong khoảng độ mở rộng bờ hấp thụ của các vật liệu đơn pha tương ứng. Năng lượng vùng cấm quang Eg của nanocomposit gC3N4-Cu2O và gC3N4-TNTs/TiO2 lần lượt là 2,01 eV và 3,39 eV là giá trị trung gian giữa giá trị năng lượng vùng cấm của các vật liệu nano đơn pha Cu2O, TNTs, TiO2 (tương ứng Eg» 2,17 eV, 3,61 eV, 3,2 eV) và vật liệu pha tạp nano gC3N4 (Eg » 2,73 eV).
Tài liệu tham khảo
- . Aiwu Wang, Chundong Wang, Li Fu, Winnie Wong-Ng, Yucheng Lan. This near process structure and application is based on carbon nitride graphite in catalysts, sensors, imaging and LEDs, Nano-Micro Letter 47(21 pages) (2017). Change: 10.1007/s40820-017-0148-2.
- . Biyu Peng, Shengsen Zhang, Siyuan Yang, Hongjuan Wang, Hao Yu, Shanqing Zhang, Feng Peng. Synthesis and characterization of g-C3N4/Cu2O composite catalyst with enhanced photocatalytic activity under visible light irradiation, Materials Research Bulletin, 56 (19-24) (2014). https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2014.04.042.
- . Kang Hu, Ruiqi Li, Chenlu Ye, Anqi Wang, Weiqi Wei, Di Hu, Rongliang Qiu, Kai Yan. Facile synthesis of Z-scheme composite of TiO2 nanorod/g-C3N4 nanosheet efficient for photocatalytic degradation of ciprofloxacin, Journal of Cleaner Production, JCLP 120055 1-31 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120055.
- . Hongjian Yan, Haoxin Yang. TiO2-gC3N4 composite materials for photocatalytic H2 evolution under visible light irradiation, Journal of Alloys and Compounds, 509 L26-L29 (2011). Doi:10.1016/j.jallcom.2010.09.201.
- . Sachin S. Sawant, Ashok D. Bhagwat, Chandrashekhar M. Mahajan. Synthesis of Cuprous Oxide (Cu2O) Nanoparticles -a Review, Journal of Nano and Electronic Physics, 8(1) 01035(5pp) (2016). Doi: 2077-6772/2016/8(1)01035(5).
- . Yulong Liao, Peng Deng, Xiaoyi Wang, Dainan Zhang, Faming, Qinghui Yang, Huaiwu Zhang and Zhiyong Zhong. A Facile Method for Preparation of Cu2O-TiO2 NTA Heterojunction with Visible-Photocatalytic Activity, Nanoscale Research Letters, 13:221 (1-8) (2018). https://doi.org/10.1186/s11671-018-2637-8.
- . Lingmei Liu, Weiyi Yang, Wuzhu Sun, Qi Li and Jian Ku Shang. Creation of Cu2O@TiO2 Composite Photocatalysts with p-n Heterojunctions Formed on Exposed Cu2O Facets, Their Energy Band Alignment Study, and Their Enhanced Photocatalytic Activity under Visible Light Illumination, ACS Applied Materials & Interfaces, 05861c.R1 (1-35) (2014). Doi:10.1021/am505861c.
- . Nguyễn Thị Tuyết Mai, Tạ Ngọc Dũng, Huỳnh Đăng Chính, Lưu Thị Lan Anh. Chế tạo vật liệu hạt nano Cu2O bằng phương pháp hóa học ướt đi từ các tiền chất “xanh” CuSO4.5H2O và Na2SO3 và khảo sát các đặc tính của vật liệu, Tạp chí Công nghiệp hóa chất, 8 40-45 (2020).
- . Nguyễn Thị Tuyết Mai, Đặng Thị Minh Huệ, Nguyễn Thị Lan, Trần Thị Thu Huyền, Nguyễn Kim Ngà, Huỳnh Đăng Chính, Tạ Ngọc Dũng, Nguyễn Công Tú, Trịnh Xuân Anh, Lưu Thị Lan Anh. Nghiên cứu chế tạo và khảo sát ảnh hưởng của loại nguyên liệu tiền chất muối đồng với các gốc anion khác nhau SO42-, Cl-, CH3COO-, NO3- đến đặc tính cấu trúc và tính chất xúc tác quang phân hủy chất màu metyl dam cam của các hạt nano octahedral Cu2O, Tạp chí Xúc tác và Hấp phụ, 9(3) (2020) 112-117.
- . Lê Tùng Lâm, Nghiên cứu chế tạo bột nano TiO2 pha tạp ion Co(II), Fe(III) bằng phương pháp thủy nhiệt và khảo sát khả năng xúc tác quang phân hủy xanh mêtylen dưới chiếu xạ ánh sáng tử ngoại và ánh sáng nhìn thấy, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội (2018).
- . Shufeng Song, Masashi Kotobuki,YingqianChen, Sergei Manzhos, ChaoheXu, Ning Hu & Li Lu. Na-rich layered Na2Ti1−xCrxO3−x/2 (x= 0, 0.06): Na-ion battery cathode materials with high capacity and long cycle life, Scientific Reports, 7: 373 (1-10) (2017). Doi:10.1038/s41598-017-00346-x.
- . Fancheng Meng, Yahui Liu, Lina Wang, Desheng Chen, Hongxin Zhao, Weijing Wang, Tao Qi. Structural, vibrational, and thermodynamic properties of γ-Na2TiO3: first-principles and experimental studies, Ceramics International, CERI16571 (1-33) (2017). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.10.152.