TĂNG CƯỜNG HOẠT TÍNH QUANG XÚC TÁC CỦA GRAPHITIC CARBON NITRIDE BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHA TẠP BORON VÀ TĂNG ĐỘ XỐP ĐỂ LOẠI BỎ DICLOFENAC

Tóm tắt

Dư lượng kháng sinh và chất nhuộm trong nước thải tiềm ẩn nguy cơ gây hại cho hệ sinh thái và sức khỏe con người. Nghiên cứu này đã tìm ra một giải pháp với chất xúc tác quang mới là vật liệu g-C₃N₄ pha tạp boron (B-g-C₃N₄). Thông qua hai phương pháp tự lắp ráp thủy nhiệt và trùng hợp nhiệt, nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu với cấu trúc ống nano độc đáo. Cấu trúc này không chỉ tăng đáng kể diện tích bề mặt mà còn tạo ra nhiều tâm hoạt động, giúp tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng và xúc tác quang phân hủy DCF dưới ánh sáng nhìn thấy. So với g-C₃N₄ không pha tạp, vật liệu B-g-C₃N₄ cho thấy sự tăng nhẹ diện tích bề mặt từ 14,83 đến 16,47 m² g⁻¹, góp phần tăng cường khả năng hấp phụ và xúc tác. Hơn nữa, việc pha tạp boron vào cấu trúc g-C₃N₄ thu hẹp khoảng trống năng lượng, từ 2,74 eV xuống 2,67 eV, cho phép vật liệu hấp thụ hiệu quả hơn trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Kết quả là, nhiều cặp electron-lỗ trống được tạo ra, góp phần tăng hiệu quả quá trình phân hủy quang xúc tác. Do đó, B-g-C₃N₄ thể hiện hiệu quả đáng kể trong việc phân hủy DCF, đạt gần 99% loại bỏ trong 60 phút dưới chiếu sáng của ánh sáng nhìn thấy. Kết quả nhấn mạnh tiềm năng của g-C₃N₄ như một lựa chọn hiệu quả cho các ứng dụng phục hồi môi trường.