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 (d_TiO2anata= 5,02 nm; d_TNTs= 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%).