Nghiên cứu tổng hợp composite g c3n4 cds ứng dụng làm chất xúc tác quang xử lý hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN THỊ KIM DIỄM NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP COMPOSITE g-C3N4/CdS ỨNG DỤNG LÀM CHẤT XÚC TÁC QUANG XỬ LÝ HỢP CHẤT HỮU CƠ GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG NƢỚC Chun ngành: Hóa lý thuyết hố lý Mã số: 8440119 Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS NGUYỄN THỊ VIỆT NGA TS NGUYỄN VĂN KIM LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS.Nguyễn Thị Việt Nga TS Nguyễn Văn Kim Các số liệu, kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn trung thực chƣa công bố dƣới hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thị Việt Nga TS Nguyễn Văn Kim ngƣời tận tình giúp đỡ hƣớng dẫn tơi hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo, anh, chị, bạn phòng thực hành thí nghiệm hóa học- Khu A6- Trƣờng Đại học Quy Nhơn, giúp đỡ, tạo điều kiện, hỗ trợ q trình thực đề tài Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè ln động viên, khích lệ tinh thần thời gian tơi thực luận văn Mặc dù cố gắng nhiên luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận đƣợc góp ý q thầy để luận văn đƣợc hồn thiện hơn! Tôi xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 VẬT LIỆU XÚC TÁC QUANG 1.1.1 Khái niệm xúc tác quang 1.1.2 Cơ chế phản ứng quang xúc tác 1.1.3 Tiềm ứng dụng vật liệu xúc tác quang 1.2 GIỚI THIỆU VẬT LIỆU g-C3N4 11 1.2.1 Đặc điểm cấu tạo g-C3N4 11 1.3.2 Phƣơng pháp tổng hợp tình hình nghiên cứu lĩnh vực xúc tác quang g-C3N4 12 1.3 GIỚI THIỆU VỀ CADMIUM (II) SUNFIDE 15 1.3.1 Cấu trúc tính chất CdS 15 1.3.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng CdS CdS biến tính lĩnh vực xúc tác quang 17 1.4 GIỚI THIỆU VẬT LIỆU COMPOSITE g-C3N4/CdS 19 1.5 GIỚI THIỆU VỀ METHYLENE BLUE 20 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 22 2.1 TỔNG HỢP VẬT LIỆU XÚC TÁC 22 2.1.1 Hoá chất 22 2.1.2 Dụng cụ 22 2.1.3 Tổng hợp vật liệu 23 2.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU 24 2.2.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ Rơn-ghen (X-ray Diffraction, XRD) 24 2.2.2 Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 25 2.2.3 Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 26 2.2.4 Phƣơng pháp phổ quang điện tử tia X (XPS) 27 2.2.5 Phƣơng pháp phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến (UVVisible Diffuse Reflectance Spectroscopy, UV-Vis DRS) 28 2.2.6 Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy, IR) 31 2.2.7 Phổ tán xạ lƣợng tia X (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDX hay EDS) 33 2.3 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU TỔNG HỢP 34 2.3.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 34 2.3.2 Khảo sát hoạt tính xúc tác quang vật liệu 35 2.3.3 Phân tích định lƣợng methylene blue 36 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU 39 3.1.1 Đặc trƣng vật liệu g-C3N4 39 3.1.2 Đặc trƣng vật liệu CdS 40 3.1.3 Đặc trƣng vật liệu composite g-C3N4/CdS 45 3.2 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG CỦA VẬT LIỆU TỔNG HỢP 53 3.2.1 Khảo sát hoạt tính xúc tác vật liệu tổng hợp 53 3.2.2 Khảo sát yếu tố thực nghiệm ảnh hƣởng tới trình quang xúc tác vật liệu g-C3N4/CdS 57 3.3 KHẢO SÁT CƠ CHẾ PHẢN ỨNG 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 70 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (Bản sao) DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT * CÁC KÝ HIỆU C : Nồng độ (mg/L) g : gam l : lít mg : miligam nm : nanomet λ : Bƣớc sóng (nm) d : Kích thƣớc hạt trung bình C1-1: CdS đƣợc tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt từ Cd(NO3)2.4H2O CH3CSNH2 theo tỷ lệ 1:1 khối lƣợng C1-2: CdS đƣợc tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt từ Cd(NO3)2.4H2O CH3CSNH2 theo tỷ lệ 1:2 khối lƣợng C3-2: CdS đƣợc tổng hợp phƣơng pháp thủy nhiệt từ Cd(NO3)2.4H2O CH3CSNH2 theo tỷ lệ 3:2 khối lƣợng 5% CN/CdS : Vật liệu composite g-C3N4/CdS đƣợc tổng hợp phƣơng pháp ngâm tẩm kết hợp siêu âm từ g-C3N4 CdS theo tỉ lệ 0,05:1 khối lƣợng 10% CN/CdS : Vật liệu composite g-C3N4/CdS đƣợc tổng hợp phƣơng pháp ngâm tẩm kết hợp siêu âm từ g-C3N4 CdS theo tỉ lệ 0,1:1 khối lƣợng 15% CN/CdS : Vật liệu composite g-C3N4/CdS đƣợc tổng hợp phƣơng pháp ngâm tẩm kết hợp siêu âm từ g-C3N4 CdS theo tỉ lệ 0,15:1 khối lƣợng * CÁC CHỮ VIẾT TẮT CB : Conduction band (Vùng dẫn) eˉCB : Photogenerated electron (Electron quang sinh) Eg : Band gap energy (Năng lƣợng vùng cấm) EDS : Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (Phổ tán sắc lƣợng tia X) h⁺VB : Photogenerated hole (Lỗ trống quang sinh) IR : Infrared (Phổ hồng ngoại) MB : Methylene blue (Xanh metylen) RhB : Rhodamine B MO : Methyl orange (Methyl da cam) SEM : Scanning Electron Microscope (Kính hiển vi điện tử quét) TEM : Transmission electron microscopy (Kính hiển vi điện tử truyền qua) UV-Vis DRS : UV-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy (Phổ phản xạ khuếch tán tử ngoại khả kiến) VB : Valance band (Vùng hóa trị) XRD : X-Ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X - Nhiễu xạ tia Rơnghen) XPS : Phổ quang điện tử tia X DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Danh mục hóa chất sử dụng 22 Bảng 2.2 Dãy dung dịch xây dựng đƣờng chuẩn methylene blue 36 Bảng 3.1 Thành phần nguyên tố mẫu C1-1 43 Bảng 3.2 Năng lƣợng vùng cấm CdS số cơng trình cơng bố nhóm nghiên cứu 44 Bảng 3.3 Thành phần nguyên tố C, N, Cd, S mẫu vật liệu gC3N4/CdS 50 Bảng 3.4 Sự dịch chuyển giá trị lƣợng obital composite g-C3N4/CdS so với vật liệu thành phần CdS g-C3N4 52 Bảng 3.5 Hằng số tốc độ vật liệu CdS, g-C3N4 CN/CdS tỉ lệ 56 Bảng 3.6 Sự thay đổi giá trị ΔpHi theo pHi 61 Bảng 3.7 Giá trị ECB, EVB vật liệu bán dẫn g-C3N4, CdS 66 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Kí hiệu Tiêu đề hình vẽ, Trang đồ thị Hình 1.1 Vùng lƣợng chất cách điện, chất bán dẫn, chất dẫn điện Hình 1.2 Cơ chế xúc phản ứng quang xúc tác Hình 1.3 Cơ chế xúc tác quang vật liệu biến tính 10 Hình 1.4 Cấu trúc (a) triazine (b) tri-s-triazine 12 Sơ đồ minh họa trình tổng hợp g-C3N4 phản Hình 1.5 ứng ngƣng tụ nhiệt tiền chất khác nhƣ 12 melamine, cyanamide, dicyandiamide, urea, thiourea Hình 1.6 Hình 1.7 Sơ đồ tổng hợp g-C3N4 sử dụng cyanamide làm tiền chất Sơ đồ tổng hợp g-C3N4 từ phản ứng trùng ngƣng thiourea 13 14 Hình 1.8 Cấu trúc tinh thể CdS 15 Hình 1.9 Các hình thái chất xúc tác quang CdS 16 Hình 1.10 Cơng thức cấu tạo methylene blue 21 Hình 2.1 Sự phản xạ bề mặt tinh thể 25 Hình 2.2 Sơ đồ ngun lý kính hiển vi điện tử quét 26 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý phổ XPS 28 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý phổ EDS 34 Hình 2.5 Phổ UV-Vis dung dịch MB 37 Hình 2.6 Sự phụ thuộc cƣờng độ hấp thụ UV-Vis dung dịch MB bƣớc sóng 663 nm theo nồng độ 38 69 benzoquinone (BQ), ammonium oxalate (AO), dimethyl sulfoxide (DMSO) đến trình quang xúc tác Qua đó, đề xuất chế phản ứng phân hủy MB xúc tác g-C3N4/CdS 70 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ [1] Nguyễn Thị Việt Nga, Nguyễn Thị Kim Diễm, Trần Đình Thịnh, Nguyễn Bích Nhật, Trần Châu Giang, Huỳnh Thị Minh Thành, Nguyễn Văn Kim (2021), “Tổng hợp vật liệu CdS nano hoạt tính xúc tác quang dƣới ánh sáng khả kiến”, Tạp chí Xúc tác Hấp phụ Việt Nam, 402-VCPB 71 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chan, S H S., Yeong Wu, T., Juan, J C., & Teh, C Y (2011), “Recent developments of metal oxide semiconductors as photocatalysts in advanced oxidation processes (AOPs) for treatment of dye waste‐ water”, Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 86(9), 1130-1158 [2] Li, Y., Li, H., Li, Y., Peng, S., & Hu, Y H (2018), “Fe-B alloy coupled with Fe clusters as an efficient cocatalyst for photocatalytic hydrogen evolution”, Chemical Engineering Journal, 344, 506-513 [3] Yan, S C., Li, Z S., & Zou, Z G (2009), “Photodegradation performance of g-C3N4 fabricated by directly heating melamine”, Langmuir, 25(17), 10397-10401 [4] Lee, W W., Chung, W H., Huang, W S., Lin, W C., Lin, W Y., Jiang, Y R., & Chen, C C (2013), “Photocatalytic activity and mechanism of nano-cubic barium titanate prepared by a hydrothermal method”, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 44(4), 660-669 [5] Li, C., Han, L., Liu, R., Li, H., Zhang, S., & Zhang, G (2012), “Controlled synthesis of CdS micro/nano leaves with (0001) facets exposed: enhanced photocatalytic activity toward hydrogen evolution”, Journal of Materials Chemistry, 22(45), 23815-23820 [6] Wu, K., Chen, Z., Lv, H., Zhu, H., Hill, C L., & Lian, T (2014), “Hole removal rate limits photodriven H2 generation efficiency in CdS-Pt and CdSe/CdS-Pt semiconductor heterostructures”, Journal of the nanorod–metal American tip Chemical Society, 136(21), 7708-7716 [7] Jose Ricardo Alvarez Corena (2015), “Heterogeneous Photocatalysis For The Treatment Of Contaminants Of Emerging Concern In Water” 72 [8] Li, X., Wen, J., Low, J., Fang, Y., & Yu, J (2014), “Design and fabrication of semiconductor photocatalyst for photocatalytic reduction of CO2 to solar fuel”, Science China Materials, 57(1), 70-100 [9] Umar, M., & Aziz, H A (2013), “Photocatalytic degradation of organic pollutants in water”, Organic pollutants-monitoring, risk and treatment, 8, 196-197 [10] Friedmann, D., Mendive, C., & Bahnemann, D (2010), “TiO2 for water treatment: parameters affecting the kinetics and mechanisms of photocatalysis”, Applied Catalysis B: Environmental, 99(3-4), 398406 [11] Huang, M., Yu, J., Li, B., Deng, C., Wang, L., Wu, W., & Fan, M (2015), “Intergrowth and coexistence effects of TiO2–SnO2 nanocomposite with excellent photocatalytic activity”, Journal of Alloys and Compounds, 629, 55-61 [12] Du, W P., Li, Z., Leng, W H., & Xu, Y M (2009), “Photocatalytic reduction of silver ions on ferric oxides and ferric hydroxides”, Acta Physico-Chimica Sinica, 25(8), 1530-1534 [13] Jablonski, M R., Ranicke, H B., Qureshi, A., Purohit, H., Reisel, J., & Satyanarayana, K G (2016), “Novel photo-fenton oxidation with sand and carbon filtration of high concentration reactive dyes both with and without biodegradation”, J Text Sci Eng, 6, 2-17 [14] Maeda, K., & Domen, K (2007), “New non-oxide photocatalysts designed for overall water splitting under visible light”, The Journal of Physical Chemistry C, 111(22), 7851-7861 [15] Obuchi, E., Furusho, T., Katoh, K., Soejima, T., & Nakano, K (2019), “Photocatalytic disinfection of sporulating Bacillus subtilis using silver-doped TiO2/SiO2”, Journal of Water Process Engineering, 30, 100511 [16] Li, F B., Li, X Z., Ao, C H., Lee, S C., & Hou, M F (2005), “Enhanced photocatalytic degradation of VOCs using Ln3+ –TiO2 catalysts for indoor air purification”, Chemosphere, 59(6), 787-800 73 [17] Wang, H., Zhang, L., Chen, Z., Hu, J., Li, S., Wang, Z., … Wang, X (2014), "Semiconductor heterojunction photocatalysts: design, construction, and photocatalytic performances", Chemical Society Reviews,43(15), 5234-5244 [18] Arabzadeh, A., & Salimi, A (2016), “One dimensional CdS nanowire@ TiO2 nanoparticles core-shell as high performance photocatalyst for fast degradation of dye pollutants under visible and sunlight irradiation”, Journal of colloid and interface science, 479, 43-54 [19] Luo, Y., Deng, B., Pu, Y., Liu, A., Wang, J., Ma, K., & Dong, L (2019), “Interfacial coupling effects in g-C3N4/SrTiO3 nanocomposites with enhanced H2 evolution under visible light irradiation”, Applied Catalysis B: Environmental, 247, pp 1-9 [20] Wang, Y., Wang, X., & 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), 68-89 [21] Teter, D M., & Hemley, R J.(1996), “Low-Compressibility Carbon Nitrides”, Science, 271(5245), 53-55 [22] Ong, W J., Tan, L L., Ng, Y H., Yong, S T., & Chai, S P (2016), “Graphitic carbon nitride (g-C3N4)-based photocatalysts for artificial photosynthesis and environmental remediation: are we a step closer to achieving sustainability”, Chemical reviews, 116(12), 7159-7329 [23] Wang, X., Maeda, K., Thomas, A., Takanabe, K., Xin, G., Carlsson, J M., & Antonietti, M (2009), “A metal-free polymeric photocatalyst for hydrogen production from water under visible light”, Nature materials, 8(1), 76-80 [24] Zhang, Y., Zhang, H., Cheng, L., Wang, Y., Miao, Y., Ding, G., & Jiao, Z (2016), “Two physical strategies to reinforce a nonmetallic photocatalyst, g-C3N4: vacuum heating and electron beam irradiation”, RSC advances, 6(17), 14002-14008 74 [25] Mo, Z., She, X., Li, Y., Liu, L., Huang, L., Chen, Z., & Li, H (2015), “Synthesis of g-C3N4 at different temperatures for superior visible/UV photocatalytic performance and photoelectrochemical sensing of MB solution”, RSC advances, 5(123), 101552-101562 [26] Zhang, G., Zhang, J., Zhang, M., & Wang, X (2012), “Polycondensation of thiourea into carbon nitride semiconductors as visible light photocatalysts”, Journal of Materials Chemistry, 22(16), 8083-8091 [27] Lê Thanh Hải (2014), “Tổng hợp nghiên cứu tính chất phát quang sunfua kẽm sunfua cadimi kích hoạt mangan”, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội [28] Cheng, L., Xiang, Q., Liao, Y., & Zhang, H (2018), “CdS-based photocatalysts”, Energy & Environmental Science, 11(6), 1362-1391 [29] Oumous, H., & Hadiri, H (2001), “Optical and electrical properties of annealed CdS thin films obtained from a chemical solution”, Thin Solid Films, 386(1), pp 87-90 [30] Abu-Safe, H H., Hossain, M., Naseem, H., Brown, W., & Al-Dhafiri, A (2004), “Chlorine-doped CdS thin films from CdCl2-mixed CdS powder”, Journal of electronic materials, 33(2), pp 128-134 [31] Xiong, S., Zhang, X., & Qian, Y (2009), “CdS with various novel hierarchical nanostructures by nanobelts/nanowires self-assembly: controllable preparation and their optical properties”, Crystal growth & design, 9(12), pp 5259-5265 [32] Wang, D., Li, D., Guo, L., Fu, F., Zhang, Z., & Wei, Q (2009), “Template-free hydrothermal synthesis of novel three-dimensional dendritic CdS nanoarchitectures”, The Journal of Physical Chemistry C, 113(15), pp 5984-5990 [33] Zhang, H., Yang, D., & Ma, X (2007), “Synthesis of flower-like CdS nanostructures by organic-free hydrothermal process and their optical properties”, Materials Letters, 61(16), 3507-3510 75 [34] Xia, Q., Chen, X., Zhao, K., & Liu, J (2008), “Synthesis and characterizations of polycrystalline walnut-like CdS nanoparticle by solvothermal method with PVP as stabilizer”, Materials Chemistry and Physics, 111(1), pp 98-105 [35] Rengaraj, S., Jee, S H., Venkataraj, S., Kim, Y., Vijayalakshmi, S., Repo, E., & Sillanpää, M (2011), “CdS microspheres composed of nanocrystals and their photocatalytic activity”, Journal of nanoscience and nanotechnology, 11(3), pp 2090-2099 [36] Cheng, L., Xiang, Q., Liao, Y., & Zhang, H (2018) CdS-based photocatalysts Energy & Environmental Science, 11(6), 1362-1391 [37] Zhang, W., Wang, Y., Wang, Z., Zhong, Z., & Xu, R (2010), “Highly efficient and noble metal-free NiS/CdS photocatalysts for H2 evolution from lactic acid sacrificial solution under visible light”, Chemical Communications, 46(40), 7631-7633 [38] Duan, H., & Xuan, Y (2011), Enhancement of light absorption of cadmium sulfide nanoparticle at specific wave band by plasmon resonance shifts, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 43(8), 1475-1480 [39] Kundu, J., Khilari, S., & Pradhan, D (2017), “Shape-dependent photocatalytic activity of hydrothermally synthesized cadmium sulfide nanostructures”, ACS applied materials & interfaces, 9(11), 96699680 [40] Liu, M., Du, Y., Ma, L., Jing, D., & Guo, L (2012), “Manganese doped cadmium sulfide nanocrystal for hydrogen production from water under visible light”, International journal of hydrogen energy, 37(1), 730-736 [41] Liang, S., Zhou, Z., Wu, X., Zhu, S., Bi, J., Zhou, L., & Wu, L (2016), “Constructing a MoS2QDs/CdS core/shell flowerlike nanosphere hierarchical heterostructure for the enhanced stability and photocatalytic activity”, Molecules, 21(2), 213 76 [42] Jiang, D., Sun, Z., Jia, H., Lu, D., & Du, P (2016), “A cocatalyst-free CdS nanorod/ZnS nanoparticle composite for high-performance visiblelight-driven hydrogen production from water”, Journal of Materials Chemistry A, 4(2), 675-683 [43] Lu, M., Pei, Z., Weng, S., Feng, W., Fang, Z., Zheng, Z., & Liu, P (2014), “Constructing atomic layer g-C3N4/CdS nanoheterojunctions with efficiently enhanced visible light photocatalytic activity”, Physical Chemistry Chemical Physics, 16(39), 21280-21288 [44] Li, G., Wang, B., Zhang, J., Wang, R., & Liu, H (2019), “Rational construction of a direct Z-scheme g-C3N4/CdS photocatalyst with enhanced visible light photocatalytic activity and degradation of erythromycin and tetracycline”, Applied Surface Science, 478, 10561064 [45] Jian, Q., Jin, Z., Wang, H., Zhang, Y., & Wang, G (2019), “Photoelectron directional transfer over a g-C3N4/CdS heterojunction modulated with WP for efficient photocatalytic hydrogen evolution”, Dalton Transactions, 48(13), 4341-4352 [46] Li, X., Edelmannová, M., Huo, P., & Kočí, K (2020), “Fabrication of highly stable CdS/g-C3N4 composite for enhanced photocatalytic degradation of RhB and reduction of CO2”, Journal of Materials Science, 55(8), pp 3299-3313 [47] Duran-Jimenez G, Hernandez-Montoya V., Montes-Moran M A., Bonilla Petriciolet A and Rangel-Vazquez N A (2014), “Adsorption of dyes with different molecular properties on activatedcarbons prepared from lignocellulosic wastes by Taguchi method”, Microporous and Mesoporous Materials, 199, pp 99–107 [48] Fu J., Xu Z., Li Q S., Chen S., An S Q and Zeng Q F (2010), “Treatment of simulated wastewatercontaining Reactive Red 195 by zero-valent iron/activated carbon combinedwith microwave discharge electrodeless lamp/sodium hypochlorite”, J Environ Sci., 22, pp 512–518 77 [49] Prabakar, K., Venkatachalam, S., Jeyachandran, Y L., Narayandass, S K., & Mangalaraj, D (2004), “Microstructure, Raman and optical studies on Cd0.6Zn0.4Te thin films”, Materials Science and Engineering: B, 107(1), pp 99-105 [50] Kubelka, P., & Munk, F (1931), “An article on optics of paint layers”, Z Tech Phys, 12(593-601), pp 259-274 [51] Nguyễn Hữu Đình, Đỗ Đình Rãng (2007), “ Hóa học hữu tập 1”, NXB Giáo dục [52] Yan, S C., Li, Z S., & Zou, Z G (2009), “Photodegradation Performance of g-C3N4 Fabricated by Directly Heatinng Melamine”, Langmuir, 25(17), pp 10397-10401 [53] Chen, Y., Li, W., Jiang, D., Men, K., Li, Z., Li, L., & Wang, L N (2019), “Facile synthesis of bimodal macroporous g-C3N4/SnO2 nanohybrids with enhanced photocatalytic activity”, Science Bulletin, 64(1), pp 44-53 [54] Stolbov, S., & Zuluaga, S (2013), “Sulfur doping effects on the electronic and geometric structures of graphitic carbon nitride photocatalyst: insights from first principles”, Journal of Physics: Condensed Matter, 25(8), pp 085507 [55] Dhage, S R., Colorado, H A., & Hahn, T (2011), “Morphological variations in cadmium sulfide nanocrystals without phase transformation”, Nanoscale research letters, 6(1), pp 1-5 [56] Ge, L., Zuo, F., Liu, J., Ma, Q., Wang, C., Sun, D., & Feng, P (2012), “Synthesis and efficient visible light photocatalytic hydrogen evolution of polymeric g-C3N4 coupled with CdS quantum dots”, The Journal of Physical Chemistry C, 116(25), pp 13708-13714 [57] Bellamkonda, S., & Rao, G R (2019), “Nanojunction-mediated visible light photocatalytic enhancement in heterostructured ternary BiOCl/CdS/gC3N4 nanocomposites”, Catalysis Today, 321, pp 18-25 [58] Susha, N., Nandakumar, K., & Nair, S S (2018), “Enhanced photoconductivity in CdS/betanin composite nanostructures”, RSC 78 [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] advances, 8(21), pp 11330-11337 Kumar, S., & Sharma, J K (2016), “Stable phase CdS nanoparticles for optoelectronics: a study on surface morphology, structural and optical characterization”, Materials Science-Poland, 34(2), pp 368-373 Fang, Z L., Rong, H F., Zhou, L Y., & Qi, P (2015), “In-situ synthesis ofCdS/g-C3N4 hybrid nanocomposites with enhanced visible photocatalytic activity”, Journal of Materials Science, 50(8), pp 3057-3064 Lu, M., Pei, Z., Weng, S., Feng, W., Fang, Z., Zheng, Z., & Liu, P (2014), “Constructing atomic layer g-C3N4–CdS nanoheterojunctions with efficiently enhanced visible light photocatalytic activity”, Physical Chemistry Chemical Physics, 16(39), pp 21280-21288 Zhao, Y F., Sun, Y P., Yin, X., Chen, R., Yin, G C., Sun, M L., & Liu, B (2020), “The 2D Porous g-C3N4/CdS Heterostructural Nanocomposites with Enhanced Visible-Light-Driven Photocatalytic Activity”, Journal of nanoscience and nanotechnology, 20(2), pp 1098-1108 Wu, W., Lin, R., Shen, L., Liang, R., Yuan, R., & Wu, L (2013), “Mechanistic insight into the photocatalytic hydrogenation of 4nitroaniline over band-gap-tunable CdS photocatalysts”, Physical Chemistry Chemical Physics, 15(44), pp 19422-19426 Lisco, F., Kaminski, P M., Abbas, A., Bowers, J W., Claudio, G., Losurdo, M., & Walls, J M (2015), “High rate deposition of thin film cadmium sulphide by pulsed direct current magnetron sputtering”, Thin Solid Films, 574, pp 43-51 Imran, M., Ikram, M., Shahzadi, A., Dilpazir, S., Khan, H., Shahzadi, I., & Huang, Y (2018), “High-performance solution-based CdSconjugated hybrid polymer solar cells”, RSC advances, 8(32), pp 18051-18058 Yeon, D H., Lee, S M., Jo, Y H., Moon, J., & Cho, Y S (2014), “Origin of the enhanced photovoltaic characteristics of PbS thin film solar 79 [67] [68] [69] [70] cells processed at near room temperature”, Journal of Materials Chemistry A, 2(47), 20112-20117 Qiuyan Lin, Li Li, Shijing Liang, Minghua Liu, Jinhong Bi, Ling Wu (2015), “Efficient synthesis of monolayer carbon nitride 2D nanosheet with tunable concentration and enhanced visible-light photocatalytic activities” Appl Catal B Environ, 163, 135–142 Ji-Chao Wang, Hong-Chang Yao, Ze-Yu Fan, Lin Zhang, Jian-She Wang, Shuang-Quan Zang and Zhong-Jun Li (2016), “Indirect Z-scheme BiOI/g-C3N4 photocatalysts with enhanced photoreduction CO2 activity under visible light irradiation”, ACS Appl Mater Interfaces, 8(6), 3765 R.C Dante, P.M.-Ramos, A.C.-Guimaraes, J.M.-Gil (2011), “Synthesis of graphitic carbon nitride by reaction of melamine and uric acid”, Mater Chem Phys,130, 1094–1102 X Chen, B Zhou, S Yang, H Wu, Y Wu, L Wu, J Pan, X Xiong (2015), “In situ construction of an SnO2/g-C3N4 heterojunction for enhanced visible light photocatalytic activity”, RSC Adv, 5, 68953– 68963 [71] Seza, A., Soleimani, F., Naseri, N., Soltaninejad, M., Montazeri, S M., Sadrnezhaad, S K., & Amin, M H (2018), “Novel microwaveassisted synthesis of porous g-C3N4/SnO2 nanocomposite for solar water-splitting”, Applied Surface Science, 440, 153-161 [72] Cao, J., Qin, C., Wang, Y., Zhang, H., Sun, G., & Zhang, Z (2017), “Solidstate method synthesis of SnO2-decorated g-C3N4 nanocomposites with enhanced gas-sensing property to ethanol”, Materials, 10(6), 604 [73] Muruganandham, M., Sobana, N., & Swaminathan, M (2006), “Solar assisted photocatalytic and photochemical degradation of Reactive Black 5”, Journal of hazardous materials, 137(3), 1371-1376 [74] Muruganandham, M., & Swaminathan, M (2006), “TiO2–UV photocatalytic oxidation of Reactive Yellow 14: Effect of operational parameters”, Journal of hazardous materials, 135(1-3), 78-86 80 [75] Jing, H P., Wang, C C., Zhang, Y W., Wang, P., & Li, R (2014), “Photocatalytic degradation of methylene blue in ZIF-8”, Rsc Advances, 4(97), 54454-54462 [76] Chen, Y., Sun, Z., Yang, Y., & Ke, Q (2001), “Heterogeneous photocatalytic oxidation of polyvinyl alcohol in water”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 142(1), 85-89 Pl.1 PHỤ LỤC Phụ lục Đồ thị khảo sát thời gian cân hấp phụ - giải hấp phụ g-C3N4 CdS dung dịch MB 10 Dung l-ỵng hÊp phơ (mg/g) g-C3N4 CdS 0 30 60 90 120 150 180 210 Thêi gian (phót) Phụ lục Bảng giá trị C/C0 MB 10 mg/l theo thời gian t (phút) mẫu gC3N4, CdS composite g-C3N4 /CdS đƣợc chiếu sang đèn LED-30W C/C0 Thời gian (phút) g-C3N4 CdS 5% CN/CdS 10% CN/CdS 15% CN/CdS 1 1 30 0.92614 0.91811 0.85965 0.50851 0.69523 60 0.90228 0.79819 0.62479 0.30029 0.51298 90 0.88534 0.67788 0.48442 0.1786 0.41359 120 0.86937 0.55551 0.42424 0.13602 0.35611 150 0.80914 0.50955 0.35819 0.10218 0.29792 180 0.77725 0.44252 0.32372 0.06578 0.26228 210 0.75256 0.40699 0.30495 0.05759 0.23177 Pl.2 Phụ lục Bảng giá trị C/C0 MB theo thời gian t (phút) vật liệu g-C3N4 /CdS cƣờng độ nguồn sáng khác C/C0 Thời gian (phút) LED-10W LED-20W LED-30W 1 30 0.58619 0.31421 0.29331 60 0.34528 0.14327 0.1036 90 0.21217 0.12615 0.07029 120 0.16498 0.10183 0.05293 150 0.12357 0.09173 0.0428 180 0.10105 0.08487 0.03783 210 0.09198 0.0606 0.03291 Phụ lục Bảng giá trị C/C0 MB theo thời gian t (phút) vật liệu g-C3N4 /CdS pH đầu khác C/C0 Thời gian (phút) pH=2,04 pH=4,09 pH=6,03 pH=8,01 pH=10,02 1 1 30 0.77992 0.69874 0.65444 0.57791 0.37587 60 0.68996 0.62923 0.48273 0.35178 0.22568 90 0.66253 0.60254 0.37952 0.25574 0.15956 120 0.64376 0.5889 0.2468 0.17562 0.11071 150 0.60682 0.53785 0.20353 0.10534 0.07747 180 0.57423 0.4906 0.18903 0.08377 0.06185 210 0.50012 0.45261 0.18636 0.05175 0.02451 Pl.3 Phụ lục Bảng giá trị C/Co MB theo thời gian t (phút) mẫu g-C3N4 / CdS chất dập tắt khác C/C0 Thời gian (phút) Không chất dập tắt TB AO DMSO BQ 1 1 30 0.50851 0.55179 0.49546 0.85313 0.67293 60 0.30029 0.41089 0.38203 0.74662 0.5026 90 0.1786 0.30187 0.26198 0.5874 0.4038 120 0.13602 0.20359 0.17432 0.51006 0.36286 150 0.10218 0.16927 0.12913 0.48893 0.29334 180 0.06578 0.12526 0.09578 0.43955 0.23878 210 0.05759 0.11433 0.08681 0.39364 0.21787 ... trƣờng, hƣớng tới môi trƣờng xanh, Xuất phát từ thực tế sở khoa học trên, chọn đề tài ? ?Nghiên cứu tổng hợp composite g- C3N4/ CdS ứng dụng làm chất xúc tác quang xử lý hợp chất hữu g? ?y ô nhiễm môi trường. .. lớp chất xúc tác quang không tạo OH, loại chất xúc tác quang khử trùng mầm bệnh cách sử dụng lỗ tạo quang Với phát triển xúc tác quang, việc sử dụng chất xúc tác quang để 10 phân hủy chất nhiễm. .. phƣơng pháp UV-Vis Nội dung nghiên cứu - Tổng hợp vật liệu CdS; - Tổng hợp vật liệu g- C3N4; - Tổng hợp vật liệu composite g- C3N4/ CdS; - Đặc trƣng vật liệu tổng hợp; - Khảo sát hoạt tính quang xúc