ISSN:
Website: www.jomc.vn
Khảo sát đặc tính cấu trúc và khả năng quang xúc tác của vật liệu nano dạng thanh TNTs/TiO2, 5%gC3N4-TNTs/TiO2 so sánh với Degussa P25
Tóm tắt
Các vật liệu Na2TiO3/TiO2 và 5%gC3N4-Na2TiO3/TiO2 (TNTs/TiO2 và 5%gC3N4-TNTs/TiO2) được tổng hợp từ nguyên liệu đầu Degussa P25 (TiO2). Vật liệu đã được khảo sát đặc tính cấu trúc theo các phương pháp XRD, SEM, EDX và phổ UV-vis. Tính chất xúc tác quang cũng đã được khảo sát cho phân hủy chất màu metylen xanh (MB) dưới chiếu xạ bởi ánh sáng mặt trời. Các vật liệu TNTs/TiO2 và 5%gC3N4-TNTs/TiO2 được cho thấy là có hình dạng hạt tinh thể ở dạng thanh nano với chiều dài thanh ~5-10 µm và chiều rộng thanh ~80-100 nm. Degussa P25 thương mại có hình dạng hạt tinh thể hình cầu với kích thước 40-60 nm, được sử dụng làm mẫu so sánh. Vật liệu pha tạp 5%gC3N4-TNTs/TiO2 có kích thước tinh thể trung bình (dTiO2anata= 5,02 nm; dTNTs= 14,53 nm) nhỏ hơn vật liệu không pha tạp TNTs/TiO2. Năng lượng khe trống của 5%gC3N4-TNTs/TiO2 (Eg= 3,12 eV) cũng được giảm nhỏ hơn so với vật liệu TNTs/TiO2 (Eg= 3,21 eV). Hiệu quả xúc tác quang của 5%gC3N4-TNTs/TiO2 làm phân hủy chất màu metylen xanh (MB) dưới chiếu xạ ánh sáng mặt trời đạt được cao nhất (78,8%) so với vật liệu không pha tạp TNTs/TiO2 và vật liệu so sánh Degussa P25 (đạt hiệu suất tương ứng là 42,6% và 28%).
Tài liệu tham khảo
- . Akira Fujishima, Kazuhito Hashimoto, Toshiya Watanabe. TiO2 photocatalysis Fundanmentals and Applications, Printed in Japan by Koyo Pringting Co.,Ltd, First Edition, (1999).
- . S. Wang, J.S. Lian, W.T. Zheng, Q. Jiang. Photocatalytic property of Fe doped anatase and rutile TiO2 nanocrystal particles prepared by sol–gel technique, Applied Surface Science 2-6 (2012). http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.09.040.
- . Yulong Liao, Peng Deng, Xiaoyi Wang, Dainan Zhang, Faming Li, Qinghui Yang, Huaiwu Zhang and Zhiyong Zhong. A Facile Method for Preparation of Cu2O-TiO2 NTA Heterojunction with Visible- Photocatalytic Activity, Nanoscale Research Letters 3:221 (2-8) (2018). https://doi.org/10.1186/s11671-018-2637-8.
- . 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.
- . Mengyao Liu, Rui Zhou, Zhekun Chen, Huangping Yan, Jingqin Cui, Wanshan Liu, Jia Hong Pan and Minghui Hong. Tunable Hierarchical Nanostructures on Micro-Conical Arrays of Laser Textured TC4 Substrate by Hydrothermal Treatment for Enhanced Anti-Icing Property, Coatings 10 450(1-13) (2020). Doi:10.3390/coatings10050450.
- . Matthew D. Wadge, Bryan W. Stuart, Kathryn G. Thomas, David M. Grant. Generation and characterisation of gallium titanate surfaces through hydrothermal ion-exchange processes, Materials and Design 155 264-277 (2018). https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.05.060.
- . 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.