NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH VẬT LIỆU g-C3N4 BẰNG CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG TRONG VÙNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TRẦN DỖN AN NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH VẬT LIỆU g-C3N4 BẰNG CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG TRONG VÙNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HĨA HỌC Bình Định - Năm 2021 Ộ GI O ỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TRẦN DỖN AN NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH VẬT LIỆU g-C3N4 BẰNG CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG TRONG VÙNG ÁNH SÁNG KHẢ KIẾN Chuyên ngành: Hóa lí thuyết Hóa lí Mã số chun ngành: 9440119 Phản biện 1: GS TS ƣơng Tuấn Quang Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Thị Diệu Cẩm Phản biện 3: TS Trƣơng Minh Trí NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Võ Viễn PGS.TS Nguyễn Phi Hùng B NH Đ NH – NĂM 2021 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan cơng trình tơi hướng dẫn khoa học PGS.TS Võ Viễn PGS.TS Nguyễn Phi Hùng Tất kết luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận án Trần Doãn An TẬP THỂ HƢỚNG DẪN PGS.TS Võ Viễn PGS.TS Nguyễn Phi Hùng Lời cảm ơn Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Võ Viễn PGS.TS Nguyễn Phi Hùng tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ tơi suốt trình học tập, thực nghiệm nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa học Tự nhiên trường Đại học Quy nhơn tạo điều kiện thuận lợi để thực hồn thành kế hoạch nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn em Nguyễn Văn Phúc, em Nguyễn Phạm Chí Thành, q thầy giáo, q anh chị em bạn công tác Khoa Khoa học Tự nhiên trường Đại học Quy nhơn hỗ trợ, tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập làm thực nghiệm nghiên cứu Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn tất người thân gia đình nhiệt tình động viên, tận tình giúp đỡ tơi mặt suốt thời gian học tập hoàn thành luận án Bình Định, tháng 06 năm 2021 Tác giả Trần Doãn An MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ TH MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ XÚC TÁC QUANG 1.1.1 Khái niệm xúc tác quang 1.1.2 Phân loại xúc tác quang 1.1.3 Cơ chế phản ứng xúc tác quang 1.1.4 Nhiệt động học hình thành nhóm hoạt tính chứa oxy q trình xúc tác quang 1.1.5 Động học phản ứng xúc tác quang 12 1.2 GIỚI THIỆU VỀ CACBON NITRUA CÓ CẤU TRÚC GRAPHITE (g-C 3N4) 19 1.2.1 Cấu trúc tinh thể g-C3N4 19 1.2.2 Phƣơng pháp tổng hợp g-C3N4 23 1.2.3 Vật liệu g-C3N4 biến tính 26 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 34 2.1 TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG 34 2.1.1 Hóa chất 34 2.1.2 Dụng cụ 35 2.1.3 Tổng hợp vật liệu xúc tác quang 35 2.2 C C PHƢƠNG PH P ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU 37 2.2.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 37 2.2.2 Phổ hồng ngoại (IR) 38 2.2.3 Phổ quang điện tử tia X (XPS) 39 2.2.4 Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 40 2.2.5 Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 41 2.2.6 Phƣơng pháp phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis) 41 2.2.7 Phổ phản xạ khuyếch tán tử ngoại - khả kiến (UV-Vis DRS) 42 2.2.8 Phổ huỳnh quang (PL) 44 2.2.9 Phƣơng pháp sắc ký lỏng 45 2.3 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG 46 2.3.1 Cơ sở lý thuyết để phân tích định lƣợng rhodamine B 46 2.3.2 Xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ RhB 47 2.3.3 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu 48 2.3.4 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác 49 2.3.5 Khảo sát chế xúc tác quang 49 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51 3.1 VẬT LIỆU g-C3N4 PHA TẠP NGUYÊN TỐ FLUORINE 51 3.1.1 Đặc trƣng vật liệu 51 3.1.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác 57 3.2 VẬT LIỆU g-C3N4 PHA TẠP FLUORINE, CHLORINE, BROMINE VÀ IODINE 61 3.2.1 Đặc trƣng vật liệu 61 3.2.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác 77 3.3 VẬT LIỆU g-C3N4 PHA TẠP OXYGEN 82 3.3.1 Đặc trƣng vật liệu 83 3.3.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác 97 3.4 VẬT LIỆU g-C3N4 PHA TẠP NGUYÊN TỐ SULFUR 109 3.4.1 Đặc trƣng vật liệu 109 3.4.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác 120 3.5 VẬT LIỆU g-C3N4 ĐỒNG PHA TẠP CÁC NGUYÊN TỐ OXYGEN VÀ FLUORINE 125 3.5.1 Đặc trƣng vật liệu 125 3.5.2 Khảo sát hoạt tính quang xúc tác 139 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH 144 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 145 TÀI LIỆU THAM KHẢO 147 PHỤ LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu từ viết tắt Chú thích Tiếng Anh Chú thích Tiếng Việt 1,4-BQ 1,4-benzoquinone 2Na-EDTA Disodium ethylendiaminetetraacetate CB Conduction band Vùng dẫn CBM Conduction band minimum Cực tiểu vùng dẫn CN-MC Porous and oxygen-doped carbon nitride Cacbon nitrua xốp pha tạp oxygen CY Cyanamide DMSO Dimethyl sulfoxide Eg Band gap energy Năng lƣợng vùng cấm ESI Electron spray ionization Ion hóa tia điện FWHM Full width at half maximum Chiều rộng cƣờng độ cực đại g-C3N4 HOMO Graphitic carbon nitride Cacbon nitrua graphit Highest occupied molecular orbital Orbital phân tử bị chiếm cao HCNS Hollow carbon nitride nanosphere Nano hình cầu cacbon nitrua rỗng HPLC High-performance liquid chromatography Sắc ký lỏng hiệu cao IR Infrared Hồng ngoại PL Photoluminescence spectroscopy Phổ huỳnh quang RhB Rhodamine B LUMO Lowest unoccupied molecular orbital Orbital phân tử không bị chiếm thấp MS Mass Spectrometry Phổ khối SC Semiconductor Chất bán dẫn SEM Scanning electron microscopy Ảnh hiển vi điện tử quét TBA Tert-Butanol TEM Transmission Electron Microscopy Kính hiển vi điện tử truyền qua UV-Vis DRS Ultraviolet - Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến VB Valence band Vùng hóa trị VBM Valence band baximum Cực đại vùng hóa trị XPS X-Ray Photoelectron Spectroscopy Phổ quang điện tử tia X XRD X-Ray Diffraction Nhiễu xạ tia X DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thế khử chuẩn nhóm vơ quan trọng 10 Bảng 1.2 Năng lực oxy hóa tƣơng đối số nhóm hoạt tính .11 Bảng 2.1 Danh mục hóa chất dùng đề tài 34 Bảng 2.2 Kết xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B 48 Bảng 3.1 Năng lƣợng vùng cấm mẫu vật liệu CNU-550-1, 95:5FCN, 93:7FCN 90:10FCN 57 Bảng 3.2 Hằng số tốc độ theo mơ hình Langmuir-Hinshewood mẫu 61 Bảng 3.3 Phần trăm nguyên tố mẫu g-C3N4, 93:7XCN (với X F, Cl, Br I) 64 Bảng 3.4 Giá trị % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s .68 Bảng 3.5 Tỉ lệ C/N tỉ lệ % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s mẫu CNU-550-1 mẫu g-C3N4 pha tạp F, Cl, Br, I 68 Bảng 3.6 Năng lƣợng vùng cấm mẫu CNU-550-1 mẫu 93:7FCN, 93:7ClCN, 93:7BrCN, 93:7ICN 73 Bảng 3.7 ƣớc sóng lƣợng pic phát xạ đƣợc tách từ phổ PL mẫu CNU-550-1 93:7FCN, 93:7ClCN, 93:7BrCN, 93:7ICN 75 Bảng 3.8 Hiệu suất xúc tác quang phân hủy RhB mẫu CNU-550-1, 93:7FCN, 93:7ClCN, 93:7BrCN 93:7ICN .78 Bảng 3.9 Hằng số tốc độ theo mơ hình Langmuir-Hinshewood hệ xúc tác quang CNU-550-1 g-C3N4 pha tạp F, Cl, Br, I 80 Bảng 3.10 Phần trăm nguyên tố mẫu CNU-550-1, 20-OCN, 40OCN 60-OCN 87 Bảng 3.11 Giá trị % diện tích pic C-O mẫu CNU-550-1, 20-OCN, 40-OCN 60-OCN 89 Bảng 3.12 Giá trị % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s 91 Bảng 3.13 Tỉ lệ C/N tỉ lệ % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s mẫu CNU-550-1, 20-OCN, 40-OCN 60-OCN .91 Bảng 3.14 Năng lƣợng vùng cấm mẫu CNU-550-1, 20-OCN, 40OCN 60-OCN 94 Bảng 3.15 ƣớc sóng lƣợng pic phát xạ đƣợc tách từ phổ PL mẫu CNU-550-1 mẫu 40-OCN 96 Bảng 3.16 Hiệu suất xúc tác quang phân hủy RhB mẫu CNU-550-1, 20-OCN, 40-OCN 60-OCN 99 Bảng 3.17 Hằng số tốc độ theo mơ hình Langmuir-Hinshewood .100 Bảng 3.18 So sánh số tốc độ phân hủy quang hóa Rh dƣới ánh sáng khả kiến chất xúc tác quang đƣợc phát triển nghiên cứu với chất xúc tác quang đƣợc báo cáo khác 101 Bảng 3.19 Đánh giá khả thu hồi xúc tác mẫu 40-OCN 102 Bảng 3.20 Phần trăm nguyên tố mẫu CNU-550-1 mẫu 75:25SCN 113 Bảng 3.21 Giá trị % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s 114 Bảng 3.22 Tỉ lệ C/N tỉ lệ % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s mẫu CNU-550-1 mẫu 75:25SCN 115 Bảng 3.23 Năng lƣợng vùng cấm mẫu CNU-550-1 mẫu g-C3N4 pha tạp S 118 Bảng 3.24 ƣớc sóng lƣợng pic phát xạ đƣợc tách từ phổ PL mẫu CNU-550-1 mẫu 75:25SCN .119 Bảng 3.25 Hiệu suất xúc tác quang phân hủy RhB mẫu CNU-550-1, 85:15SCN, 75:25SCN 50:50SCN 122 Bảng 3.26 Hằng số tốc độ theo mơ hình Langmuir-Hinshewood hệ xúc tác quang CNU-550-1 85:15SCN, 75:25SCN, 50:50SCN .123 Bảng 3.27 Phần trăm nguyên tố mẫu CNU-550-1, 93:7FCN, 40-OCN O-FCN .129 Bảng 3.28 Giá trị % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s 132 Bảng 3.29 Tỉ lệ C/N tỉ lệ % diện tích pic phổ XPS phân giải cao N 1s mẫu CNU-550-1, 93:7FCN, 40-OCN O-FCN 133 Bảng 3.30 Năng lƣợng vùng cấm mẫu CNU-550-1, 93:7FCN, 40-OCN O-FCN .136 Bảng 3.31 ƣớc sóng lƣợng pic phát xạ đƣợc tách từ phổ PL mẫu CNU-550-1, 93:7FCN, 40-OCN O-FCN 138 Bảng 3.32 Hiệu suất xúc tác quang phân hủy RhB mẫu CNU-550-1, 93:7FCN, 40-OCN O-FCN 140 Bảng 3.33 Hằng số tốc độ theo mơ hình Langmuir-Hinshewood hệ xúc tác quang CNU-550-1, 93:7FCN, 40-OCN O-FCN .141 anode material with improved lithium storage capacity", Materials 12(11), p 1730 [87] Valencia, Sergio, Marín, Juan Miguel, and Restrepo, Gloria (2009), "Study of the bandgap of synthesized titanium dioxide nanoparticules using the sol-gel method and a hydrothermal treatment", The Open Materials Science Journal 4(1) [88] Wang, Jianping, Liu, Renyong, Zhang, Cheng, Han, Guangmei, Zhao, Jun, Liu, Bianhua, Jiang, Changlong, and Zhang, Zhongping (2015), "Synthesis of g-C3N4 nanosheet/Au@Ag nanoparticle hybrids as SERS probes for cancer cell diagnostics", Royal Society of Chemistry Advances 5(105), pp 86803-86810 [89] Wang, Ke, Li, Qin, Liu, Baoshun, Cheng, Bei, Ho, Wingkei, and Yu, Jiaguo (2015), "Sulfur-doped g-C3N4 with enhanced photocatalytic CO 2-reduction performance", Applied Catalysis B: Environmental 176-177, pp 44-52 [90] Wang, Xinchen, Maeda, Kazuhiko, Thomas, Arne, Takanabe, Kazuhiro, Xin, Gang, Carlsson, Johan M, Domen, Kazunari, and Antonietti, Markus (2009), "A metal-free polymeric photocatalyst for hydrogen production from water under visible light", Nature materials 8(1), pp 76-80 [91] Wang, Y., Wang, X., and Antonietti, M (2012), "Polymeric graphitic carbon nitride as a heterogeneous organocatalyst: from photochemistry to multipurpose catalysis to sustainable chemistry", Angewandte Chemie International Edition 51(1), pp 68-89 [92] Wang, Yangang, Li, Yaguang, Bai, Xia, Cai, Qing, Liu, Chenglu, Zuo, Yuanhui, Kang, Shifei, and Cui, Lifeng (2016), "Facile synthesis of Y-doped graphitic carbon nitride with enhanced photocatalytic performance", Catalysis Communications 84, pp 179-182 [93] Wang, Yangang, Wang, Yunzhu, Li, Yaguang, Shi, Huancong, Xu, Yangling, Qin, Henfei, Li, Xi, Zuo, Yuanhui, Kang, Shifei, and Cui, Lifeng (2015), "Simple synthesis of Zr-doped graphitic carbon nitride towards 158 enhanced photocatalytic performance under simulated solar light irradiation", Catalysis Communications 72, pp 24-28 [94] Wang, Yong, Di, Yan, Antonietti, Markus, Li, Haoran, Chen, Xiufang, and Wang, Xinchen (2010), "Excellent Visible-Light Photocatalysis of Fluorinated Polymeric Carbon Nitride Solids", Chemistry of Materials 22(18), pp 5119-5121 [95] Wang, Yong, Zhang, Jinshui, Wang, Xinchen, Antonietti, Markus, and Li, Haoran (2010), " oron‐and fluorine‐containing mesoporous carbon nitride polymers: metal‐free catalysts for cyclohexane oxidation", Angewandte Chemie International Edition 49(19), pp 33563359 [96] Wang, Yuxiong, Rao, Lei, Wang, Peifang, Guo, Yong, Guo, Xiang, Zhang, Lixin , and Research, Pollution (2019), "Porous oxygen-doped carbon nitride: supramolecular preassembly technology and photocatalytic degradation of organic pollutants under low-intensity light irradiation", Environmental Science 26(15), pp 15710-15723 [97] Wei, F., Liu, Y., Zhao, H., Ren, X., Liu, J., Hasan, T., Chen, L., Li, Y., and Su, B L (2018), "Oxygen self-doped g-C3N4 with tunable electronic band structure for unprecedentedly enhanced photocatalytic performance", Nanoscale 10(9), pp 4515-4522 [98] Wei, Jianren, Shen, Wanling, Zhao, Jun, Zhang, Chengwei, Zhou, Yonghua, and Liu, Hongyang (2018), "Boron doped g-C 3N4 as an effective metal-free solid base catalyst in Knoevenagel condensation", Catalysis Today 316, pp 199-205 [99] Wei, Zhen, Liu, Meili, Zhang, Zijian, Yao, Wenqing, Tan, Hongwei, and Zhu, Yongfa (2018), "Efficient visible-light-driven selective oxygen reduction to hydrogen peroxide by oxygen-enriched graphitic carbon nitride polymers", Energy & Environmental Science 11(9), pp 2581-2589 [100] Wen, Jiuqing, Xie, Jun, Chen, Xiaobo, and Li, Xin (2017), "A review on gC3N4-based photocatalysts", Applied surface science 391, pp 72-123 159 [101] Wu, Hong-Zhang, Liu, Li-Min, and Zhao, Shi-Jin (2014), "The effect of water on the structural, electronic and photocatalytic properties of graphitic carbon nitride", Physical Chemistry Chemical Physics 16(7), pp 3299-3304 [102] Wu, K., Chen, D., Lu, S., Fang, J., Zhu, X., Yang, F., Pan, T., and Fang, Z (2020), "Supramolecular self-assembly synthesis of noble-metal-free (C, Ce) co-doped g-C3N4 with porous structure for highly efficient photocatalytic degradation of organic pollutants", Journal of Hazardous Materials 382, p 121027 [103] Wu, Po, Wang, Jiarui, Zhao, Jing, Guo, Liejin, and Osterloh, Frank E (2014), "Structure defects in g-C3N4 limit visible light driven hydrogen evolution and photovoltage", Journal of Materials Chemistry A 2(47), pp 2033820344 [104] Xu, Mengqiu, Chai, Bo, Yan, Juntao, Wang, Haibo, Ren, Zhandong, and Paik, Kyung-Wook (2016), "Facile Synthesis of Fluorine Doped Graphitic Carbon Nitride with Enhanced Visible Light Photocatalytic Activity", Nano 11(12) [105] Xue, Jinjuan, Ma, Shuaishuai, Zhou, Yuming, Zhang, Zewu, He, Man , and interfaces (2015), "Facile photochemical synthesis of Au/Pt/g-C 3N4 with plasmon-enhanced photocatalytic activity for antibiotic degradation", American Chemical Society Applied Materials & Interfaces 7(18), pp 96309637 [106] Yan, S C., Li, Z S., and Zou, Z G (2009), "Photodegradation performance of g-C3N4 fabricated by directly heating melamine", Langmuir 25(17), pp 10397-401 [107] Yan, S C., Li, Z S., and Zou, Z G (2010), "Photodegradation of rhodamine B and methyl orange over boron-doped g-C3N4 under visible light irradiation", Langmuir 26(6), pp 3894-901 160 [108] Yan, SC, Li, ZS, and Zou, ZG (2009), "Photodegradation performance of gC3N4 fabricated by directly heating melamine", Langmuir 25(17), pp 10397-10401 [109] Yan, SC, Li, ZS, and Zou, ZG (2010), "Photodegradation of rhodamine B and methyl orange over boron-doped g-C 3N4 under visible light irradiation", Langmuir 26(6), pp 3894-3901 [110] Yang, Zhao, Zhang, Yuanjian, and Schnepp, Zoe (2015), "Soft and hard templating of graphitic carbon nitride", Journal of Materials Chemistry A 3(27), pp 14081-14092 [111] Yin, Feng, Xiao, Xu Rui, Li, Xue Ping, Zhang, Zhen Zong, Zhang, Bao Wen, Cao, Yi, Li, Guo Hua, and Wang, Zao Pin (1998), "Photoluminescence enhancement of porous silicon by organic cyano compounds", The Journal of Physical Chemistry B 102(41), pp 7978-7982 [112] Yin, Rong, Luo, Qingzhi, Wang, Desong, Sun, Haitao, Li, Yuanyuan, Li, Xueyan, and An, Jing (2014), "SnO2/g-C3N4 photocatalyst with enhanced visible-light photocatalytic activity", Journal of Materials Science: Materials in Electronics 49(17), pp 6067-6073 [113] You, Ran, Dou, Hailong, Chen, Lu, Zheng, Shaohui, and Zhang, Yongping (2017), "Graphitic carbon nitride with S and O codoping for enhanced visible light photocatalytic performance", Royal Society of Chemistry Advances 7(26), pp 15842-15850 [114] Yu, Huijun, Shang, Lu, Bian, Tong, Shi, Run, Waterhouse, Geoffrey IN, Zhao, Yufei, Zhou, Chao, Wu, Li‐Zhu, Tung, Chen‐Ho, and Zhang, Tierui (2016), "Nitrogen‐ oped Porous Carbon Nanosheets Templated from g‐C3N4 as Metal‐Free Electrocatalysts for Efficient Oxygen Reduction Reaction", Advanced Materials 28(25), pp 5080-5086 [115] Yu, Jiaguo, Wang, Shuhan, Low, Jingxiang, and Xiao, Wei (2013), "Enhanced photocatalytic performance of direct Z-scheme g-C 3N4–TiO2 161 photocatalysts for the decomposition of formaldehyde in air", Physical Chemistry Chemical Physics 15(39), pp 16883-16890 [116] Yu, Kai, Yang, Shaogui, He, Huan, Sun, Cheng, Gu, Chenggang, and Ju, Yongming (2009), "Visible light-driven photocatalytic degradation of rhodamine B over NaBiO3: pathways and mechanism", The Journal of Physical Chemistry A 113(37), pp 10024-10032 [117] Yu, Weilai, Xu, Difa, and Peng, Tianyou (2015), "Enhanced photocatalytic activity of g-C3N4 for selective CO2 reduction to CH3OH via facile coupling of ZnO: a direct Z-scheme mechanism", Journal of electroanalytical Chemistry 3(39), pp 19936-19947 [118] Zeng, Yunxiong, Liu, Xia, Liu, Chengbin, Wang, Longlu, Xia, Yingchun, Zhang, Shuqu, Luo, Shenglian, and Pei, Yong (2018), "Scalable one-step production of porous oxygen-doped g-C3N4 nanorods with effective electron separation for excellent visible-light photocatalytic activity", Applied Catalysis B: Environmental 224, pp 1-9 [119] Zhan, Faqi, Xie, Renrui, Li, Wenzhang, Li, Jie, Yang, Yahui, Li, Yaomin, and Chen, Qiyuan (2015), "In situ synthesis of g-C3N4/WO3 heterojunction plates array films with enhanced photoelectrochemical performance", Royal Society of Chemistry Advances 5(85), pp 69753-69760 [120] Zhang, Guigang, Zhang, Mingwen, Ye, Xinxin, Qiu, Xiaoqing, Lin, Sen, and Wang, Xinchen (2014), "Iodine modified carbon nitride semiconductors as visible light photocatalysts for hydrogen evolution", Advanced materials 26(5), pp 805-809 [121] Zhang, Jian, Hu, Shaozheng, and Wang, Yanjuan (2014), "A convenient method to prepare a novel alkali metal sodium doped carbon nitride photocatalyst with a tunable band structure", Royal Society of Chemistry Advances 4(108), pp 62912-62919 [122] Zhang, Min, Yin, Hong-fei, Yao, Jia-cheng, Arif, Muhammad, Qiu, Bo, Li, Peng-fei, and Liu, Xiao-heng (2020), "All-solid-state Z-scheme BiOX(Cl, 162 Br)-Au-CdS heterostructure: Photocatalytic activity and degradation pathway", Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 602 [123] Zhang, Y., Pan, Q., Chai, G., Liang, M., Dong, G., Zhang, Q., and Qiu, J (2013), "Synthesis and luminescence mechanism of multicolor-emitting gC3N4 nanopowders by low temperature thermal condensation of melamine", Scientific reports 3, p 1943 [124] Zhang, Y., Shen, Z., Xin, Z., Hu, Z., and Ji, H (2019), "Interfacial charge dominating major active species and degradation pathways: An example of carbon based photocatalyst", Journal of Colloid and Interface Science 554, pp 743-751 [125] Zhang, Yuanjian, Mori, Toshiyuki, Ye, Jinhua, and Antonietti, Markus (2010), "Phosphorus-doped carbon nitride solid: enhanced electrical conductivity and photocurrent generation", Journal of the American Chemical Society 132(18), pp 6294-6295 [126] Zhang, Yuanjian, Thomas, Arne, Antonietti, Markus, and Wang, Xinchen (2009), "Activation of carbon nitride solids by protonation: morphology changes, enhanced ionic conductivity, and photoconduction experiments", Journal of the American Chemical Society 131(1), pp 50-51 [127] Zhang, Zhenyi, Huang, Jindou, Zhang, Mingyi, Yuan, Qing, and Dong, Bin (2015), "Ultrathin hexagonal SnS2 nanosheets coupled with g-C3N4 nanosheets as 2D/2D heterojunction photocatalysts toward high photocatalytic activity", Applied Catalysis B: Environmental 163, pp 298305 [128] Zhao, Yuanchun, Liu, Zheng, Chu, Weiguo, Song, Li, Zhang, Zengxing, Yu, Dongli, Tian, Yongjun, Xie, Sishen, and Sun, Lianfeng (2008), "Large-Scale Synthesis of Nitrogen-Rich Carbon Nitride Microfibers by Using Graphitic Carbon Nitride as Precursor", Advanced Materials 20(9), pp 1777-1781 163 [129] Zhao, Zhongkui, Dai, Yitao, Lin, Jinhan, and Wang, Guiru (2014), "HighlyOrdered Mesoporous Carbon Nitride with Ultrahigh Surface Area and Pore Volume as a Superior Dehydrogenation Catalyst", Chemistry of Materials 26(10), pp 3151-3161 [130] Zhu, Bicheng, Zhang, Jinfeng, Jiang, Chuanjia, Cheng, Bei, and Yu, Jiaguo (2017), "First principle investigation of halogen-doped monolayer g-C 3N4 photocatalyst", Applied Catalysis B: Environmental 207, pp 27-34 [131] Zuluaga, Sebastian, Liu, Li-Hong, Shafiq, Natis, Rupich, Sara M, Veyan, Jean-Franỗois, Chabal, Yves J, and Thonhauser, Timo (2015), "Structural band-gap tuning in g-C3N4", Physical Chemistry Chemical Physics 17(2), pp 957-962 164 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Sắc ký đồ MS sản phẩm phân hủy Rh thu đƣợc khối phổ kế bẫy ion LC/MSD Trap-SL (Agilent): từ a đến h tƣơng ứng với 0,1 đến 3,6 phút (a) (b) i (c) (d) ii (e) (f) iii (g) (h) iv Phụ lục 2: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp N 77 K mẫu CNU-550-1 mẫu g-C3N4 pha tạp O Phần diện tích bề mặt riêng đƣờng kính mao quản mẫu Phụ lục 3: Sơ đồ pha tạp nguyên tố F, Cl, Br, I, O S vào mạng g-C 3N4 v Phụ lục 4: Cấu trúc tối ƣu (a) g-C 3N4, (b) g-C3N4 pha tạp O (N1), (c) gC3N4 pha tạp O (N2), (d) g-C3N4 pha tạp O (N3), (e) g-C3N4 pha tạp O (C1) (f) gC3N4 pha tạp O (C2) (các nguyên tử C, N O đƣợc hiển thị màu đà, xám đỏ, tƣơng ứng) vi Phụ lục 5: Mật độ trạng thái (a) g-C 3N4, (b) g-C3N4 pha tạp O (N1), (c) g-C3N4 pha tạp O (N2), (d) g-C3N4 pha tạp O (N3), (e) g-C3N4 pha tạp O (C1) and (f) g-C3N4 pha tạp O (C2) vii ... với hệ xúc tác quang nhạy bề mặt [4] 1.1.5 Động học phản ứng xúc tác quang 1.1.5.1 Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Dựa quan điểm động học quang hóa, chế phản ứng xúc tác quang bị 12 kiểm soát... đƣờng phân hủy Rh Ngoài ra, chế xúc tác quang đƣợc đề nghị - CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ XÚC TÁC QUANG 1.1.1 Khái niệm xúc tác quang Xúc tác quang lĩnh vực khoa học liên ngành có nguồn... thành hai loại xúc tác quang: - Xúc tác quang đồng thể: Khi chất phản ứng chất xúc tác quang tồn pha với hệ phản ứng - Xúc tác quang dị thể: Khi chất phản ứng chất xúc tác quang tồn khác pha với