Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng quang xúc tác của g c3n4 khi pha tạp một số kim loại đất hiếm (nd, y)”

51 910 5
Nghiên cứu chế tạo và khảo sát khả năng quang xúc tác của g c3n4 khi pha tạp một số kim loại đất hiếm (nd, y)”

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu cá nhân đạo khoa học thầy(cô) hướng dẫn Các số liệu tài liệu trích dẫn luận văn trung thực Kết nghiên cứu khơng trùng với cơng trình công bố Tôi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan Hà Nội, tháng 10 năm 2018 Học viên Đinh Thị Hương LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn TS Lê Thị Mai Oanh – Giảng viên khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Hà Nội giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu để hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Đỗ Danh Bích quan tâm, hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình hồn thành luận văn Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới NCS Lâm Thị Hằng quan tâm, hướng dẫn, tận tình giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè quan tâm, giúp đỡ, động viên tơi q trình học tập nghiên cứu Cảm ơn gia đình ln điểm tựa vững vật chất tinh thần để tơi có hội học tập, làm việc hồn thành luận văn Nghiên cứu tài trợ Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) đề tài mã số 103.02-2016.46 Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 10 năm 2018 Học viên Đinh Thị Hương DANH MỤC VIẾT TẮT STT Viết tắt Tên đầy đủ DFT Diffusion reflectance spectra Phương pháp phản xạ khuếch tán JCPDS Joint Committee on powder difraction standards Thẻ chuẩn PL Photoluminescence Huỳnh quang SPR Surface plasmon resonance SEM Scanning electron microscope TEM Transmission electron microscope Cộng hưởng plasmon bề mặt Kính hiển vi điện tử quét Kính hiển vi điện tử truyền qua UV Ultraviolet Tử ngoại Vis Visible Nhìn thấy XRD X-ray Difraction Nhiễu xạ tia X MỤC LỤC Nghĩa tiếng việt DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam mười nước chịu ảnh hưởng nhiều vấn đề biến đổi khí hậu Nguyên nhân chủ yếu loại chất thải mà người thải môi trường chưa xử lý, chủ yếu chất hữu độc hại bền mặt hóa học khó phân hủy sinh học Việc tìm phương pháp xử lý chất thải hữu thách thức lớn nhóm nghiên cứu Hiện phương pháp quang xúc tác thể phương pháp có tiềm lớn vấn đề xử lý chất thải hữu gây ô nhiễm môi trường ưu điểm như: giá thành rẻ, hiệu cao an toàn Quang xúc tác phương pháp sử dụng ánh sáng làm xúc tác quang học thúc đẩy q trình phản ứng hóa học phân hủy chất hữu Các chất bán dẫn phổ biến sử dụng làm xúc tác quang học như: TiO 2, ZnO, WO3 [6], [9], [20] Tuy nhiên vật liệu có nhược điểm độ rộng vùng cấm lớn, hiệu suất lượng tử thấp Độ rộng vùng cấm TiO2 khoảng 3,3 eV, ZnO khoảng 3,27 eV Do đó, vật liệu có phản ứng quang xúc tác vùng ánh sáng tử ngoại (chiếm 5% ánh sáng mặt trời) [6] Gần vật liệu g-C 3N4 nhiều nhóm quan tâm nghiên cứu g-C 3N4 có độ rộng vùng cấm trung bình (2,7 eV) [14], [26], thể khả quang xúc tác vùng ánh sáng nhìn thấy, chịu nhiệt tốt, tính ổn định hóa học cao, an tồn khơng tốn [11] Thích hợp cho ứng dụng cho phản ứng phân hủy quang xúc tác, tách nước, phân hủy CO2 …[14], [24] Tuy nhiên g-C 3N4 tinh khiết có nhược điểm là: tốc độ tái tổ hợp điện tử - lỗ trống nhanh, diện tích bề mặt nhỏ, hiệu suất lượng tử thấp [ 16] làm giảm hiệu quang xúc tác Để tăng khả quang xúc tác g-C 3N4 nghiên cứu thực theo hai hướng: pha tạp kim loại Fe [ 12], Zn [27], tải hạt kim loại Ag [14], Pt [18], [22], [28]; phi kim B [21] [26], O [1], S [3], P [7], V [4], C [5] chế tạo vật liệu tổ hợp với vật liệu khác [2], [29]… Các kết ban đầu cho thấy khả quang xúc tác vật liệu g-C 3N4 cải thiện pha tạp với số vật liệu thích hợp Trong phương pháp pha tạp g-C 3N4 với kim loại kim loại đất nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm Pha tạp g-C 3N4 với nguyên tố kim loại đất làm tăng không gian lớp liên kết hạn chế tái tổ hợp điện tử lỗ trống phân tử Do ion đất có bán kính lớn phân tử kim loại phi kim khác dẫn tới việc tách điện tử lỗ trống q trình quang xúc tác Qua đó, tăng hiệu quang xúc tác Tuy nhiên nghiên cứu g-C 3N4 pha tạp kim loại đất hạn chế [24] Việc mở rộng nghiên cứu hiệu việc pha tạp kim loại đất nhằm tăng khả quang xúc tác cần thiết Trên sở tham khảo kết công bố điều kiện Khoa Vật lí – Trường Đại học sư phạm Hà Nội, lựa chọn hướng nghiên cứu luận văn là: “Nghiên cứu chế tạo khảo sát khả quang xúc tác g-C 3N4 pha tạp số kim loại đất (Nd, Y)” Mục tiêu đề tài - Chế tạo thành công vật liệu g-C 3N4 - Chế tạo thành công vật liệu g-C 3N4 pha tạp số kim loại đất (Nd, - Y) có khả quang xúc tác ánh đèn Xenon Nghiên cứu cấu trúc, tính chất quang học vật liệu chế tạo Nghiên cứu tăng cường hiệu quang xúc tác g-C 3N4 việc pha tạp nguyên tố kim loại chuyển tiếp thông qua việc phân hủy chất hữu Cấu trúc luận văn Nội dung luận văn chia thành phần sau: - Chương 1: Tổng quan Trình bày khái quát vật liệu g-C 3N4: cấu trúc tinh thể, cấu trúc điện tử, tính chất vật lý ứng dụng vật liệu - Chương 2: Kỹ thuật thực nghiệm Phương pháp chế tạo vật liệu g-C 3N4 g-C 3N4 pha tạp Nd, Y Phương pháp tiến hành quang xúc tác - Chương 3: Kết thảo luận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược vật liệu g-C3N4 1.1.1 Cấu trúc tinh thể g-C3N4 g-C3N4 cacbon nitrit dạng graphit Các dạng thù hình cacbon nitrit bao gồm: α-C3N4, β-C3N4, khối C3N4, prsedocubic - C3N4 graphit - C3N4 (gC3N4) đưa Teler Hemley [15], [19] Trong g-C3N4 dạng thù hình ổn định mơi trường khơng khí [23] Graphit C3N4 có cấu trúc laminar, nguyên tử C N tinh thể liên kết với theo nguyên tắc lai hóa sp2 tạo thành mặt phẳng graphit xếp chồng lên theo kiểu so le [30] Hình 1.1 Mặt phẳng liên kết nguyên tử Cacbon Nitơ tinh thể g-C3N4 [17] Theo mô tả Teler Hemley đơn lớp g-C 3N4 có cấu tạo lục giác vòng triazine Sự liên kết chéo vòng thực nitơ bậc Trong cấu trúc C thể kiểu lai hóa sp2 N thể kiểu lai hóa sp2, sp3 bên vòng 10 Hình 3.8 Phổ hấp thụ dung dịch RhB theo thời gian sử dụng g-C3N4 pha tạp 6% Nd Hình 3.8 phổ hấp thụ dung dịch RhB theo thời gian sử dụng g-C3N4 pha tạp 6% Nd Sau khoảng 160 phút chiếu sáng, đỉnh hấp thụ 554 nm RhB không biến hồn tồn mà có dịch đỉnh từ 554 nm xuống khoảng 530 nm, giải thích cho phân hủy cấu trúc phân tử RhB Áp dụng phương trình Langmuir – Hinshelwood để nghiên cứu trình thay đổi nồng độ RhB ánh sáng đèn Xenon, sử dụng biểu thức ln(Co/C) = kt, thu kết hình 3.9 Độ suy giảm nồng dung dịch RhB tương ứng với độ dốc k đồ thị y(t) = ln(C o/C) xác định từ đồ thị cho kết bảng 3.2 Kết cho thấy, tốc độ suy giảm nồng độ RhB đạt cực đại với mẫu 6% Nd gấp 2,5 lần g-C3N4 tinh khiết 37 Bảng 3.2 Độ dốc k đồ thị y(t) = ln(Co/C) mẫu g-C3N4 pha tạp Nd với nồng độ khác Mẫu g-C3N4 (pha tạp % Nd) k (1/phút) 0% 0,008 2% 0,017 6% 0,021 10% 0,015 Hình 3.9 Đồ thị biến đổi tuyến tính ln(Co/C) theo thời gian quang xúc tác phân hủy RhB g-C3N4 tinh khiết g-C3N4 pha tạp Nd với nồng độ 2%, 6% 10% 3.2 Kết g-C3N4 pha tạp Y 38 3.2.1 Kết phân tích cấu trúc Hình 3.10 Giản đồ nhiễu xạ tia X g-C3N4 tinh khiết (CN) g-C3N4 pha tạp Y với tỉ lệ 2% (CN-2), 8% (CNY-8) 10% (CNY-10) Hình 3.10 trình bày kết đo nhiễu xạ tia X g-C 3N4 tinh khiết (CN) g-C3N4 pha tạp Y với nồng độ khác (ký hiệu CNY) Tất mẫu xuất đỉnh nhiễu xạ vị trí 13,1o, 24,9o 27,5o tương ứng với họ mặt phẳng (100), (101) (002) Kết phù hợp với JCPDS (87-1526) tinh thể g-C3N4 Tương tự kết g-C 3N4 pha tạp Nd, đỉnh mạnh (002) quan sát thấy vị trí = 27,4o phản ánh cấu trúc xếp chồng lên g-C3N4 Việc pha tạp Y không ảnh hưởng nhiều tới cấu trúc g-C 3N4 ngun tử Y tập hợp xen kẽ lớp g-C3N4 3.2.2 Tính chất quang 39 3.2.2.1 Phổ hấp thụ UV–vis Hình 3.11 (a) Phổ hấp thụ (b) biểu diễn (hυα)1/2 theo lượng photon mẫu g-C3N4 tinh khiết g-C3N4 pha tạp Y với nồng độ từ 1-10% Phổ hấp thụ UV-vis g-C3N4 tinh khiết g-C3N4 pha tạp Y biểu diễn hình 3.11 Kết cho thấy, phổ hấp thụ mẫu có bờ hấp thụ khoảng 450 nm đặc trưng g-C3N4 Khi pha Y với nồng độ từ 110%, phổ hấp thụ mẫu gần khơng có thay đổi Điều chứng tỏ nguyên tử Y không làm ảnh hưởng tới cấu trúc vùng lượng gC3N4 Bằng cách ngoại suy tuyến tính đường cong biểu diễn phụ thuộc theo lượng (, độ rộng vùng cấm mẫu ước tính trình bày bảng 3.3 40 Bảng 3.3 Các giá trị bề rộng vùng cấm mẫu g-C3N4 pha tạp Y STT 10 11 Kí hiệu mẫu CN CNY-1 CNY-2 CNY-3 CNY-4 CNY-5 CNY-6 CNY-7 CNY-8 CNY-9 CNY-10 Eg (eV) 2,9014 2,8616 2,8488 2,8333 2,8320 2,8294 2,8264 2,8239 2,7981 2,8801 2,8974 λ (nm) 428,13 434,09 436,04 438,42 438,62 439,03 439,49 439,88 443,94 431,30 428,72 Các mẫu CNY có bề rộng vùng cấm khoảng 2,79 eV đến 2,86 eV, mẫu CNY-8 có bề rộng vùng cấm thấp khoảng 2,79 eV 3.2.2.2 Phổ huỳnh quang Hình 3.12 Phổ huỳnh quang g-C3N4 tinh khiết (CN) g-C3N4 pha tạp Y với nồng độ 2% (CNY-2), 8% (CNY-8), 10% (CNY-10) Tương tự pha tạp Nd, để hiểu thêm trình chuyển cặp điện tử - lỗ trống vật liệu g-C3N4/Y, đo phổ huỳnh 41 quang mẫu g-C 3N4 g-C 3N4 pha tạp Y với nồng độ 2%, 8% 10% với bước sóng kích thích 355 nm (hình 3.12) Đỉnh huỳnh quang mẫu tập trung chủ yếu bước sóng 425 nm Như thảo luận phần 2.1.2, phổ phát xạ g-C 3N4 tinh khiết g-C 3N4 pha tạp Y chồng chập nhiều đỉnh tương ứng với chuyển mức điện tử δ* LP, π*LP π*π Mẫu g-C3N4 tinh khiết cho đỉnh phát xạ mạnh tương ứng với vùng cấm khoảng 2,90 eV Trong đó, cường độ phát xạ mẫu g-C 3N4 pha tạp Y thấp nhiều, pha tạp Y làm giảm tốc độ tái hợp cặp hạt tải Một điều thừa nhận cường độ huỳnh quang cao đồng nghĩa với tái hợp điện tử lỗ trống lớn khả quang xúc tác thấp Do đó, việc bẫy, di chuyển truyền cặp điện tử lỗ trống nhanh mẫu g-C 3N4 pha tạp so với g-C3N4 tinh khiết 3.2.2.3 Khả quang xúc tác Hình 3.13 Sự thay đổi C/C0 theo thời gian sử dụng g-C3N4 tinh khiết g-C3N4 pha tạp với nồng độ Y khác Hiệu suất quang xúc tác vật liệu g-C 3N4 tinh khiết pha tạp Y đánh giá thơng qua thí nghiệm phân hủy RhB xạ đèn Xenon 42 Kết thay đổi tỉ số nồng độ C/C o RhB dung dịch theo thời gian sử dụng chất xúc tác g-C3N4 tinh khiết pha tạp trình bày hình 3.13 Rõ ràng, khơng có vật liệu xúc tác, RhB gần không phân hủy Tất mẫu thể khả quang xúc tác, mẫu có pha tạp Y cho thấy khả quang xúc tác cao Trong đó, mẫu gC3N4 pha tạp Y với nồng độ 8% có hiệu suất cao phân hủy 100% RhB khoảng 140 phút chiếu sáng Có điểm lưu ý nồng độ pha tạp tăng lên 10%, hiệu suất quang xúc tác giảm, lượng pha tạp lớn dẫn tới hình thành khuyết tật cấu trúc Khi sử dụng g-C3N4 pha tạp 8% Y, sau khoảng 140 phút chiếu sáng, đỉnh hấp thụ 554 nm RhB khơng biến hồn tồn mà có dịch đỉnh từ 554 nm xuống khoảng 500 nm (hình 3.14) Điều giải thích cho phân hủy cấu trúc phân tử RhB Hình 3.14 Phổ hấp thụ dung dịch RhB theo thời gian sử dụng g-C3N4 pha tạp 8% Y 43 Hình 3.15 đồ thị biến đổi tuyến tính ln(Co/C) theo thời gian quang xúc tác phân hủy RhB g-C3N4 tinh khiết g-C3N4 pha tạp Y với nồng độ 2%, 8% 10% Độ suy giảm nồng dung dịch RhB tương ứng với độ dốc k đồ thị y(t) = ln(C o/C) xác định từ đồ thị cho kết bảng 3.4 Kết cho thấy, tốc độ suy giảm nồng độ RhB đạt cực đại với mẫu 8% Y gấp 3,25 lần g-C3N4 tinh khiết Bảng 3.4 Độ dốc k đồ thị y(t) = ln(Co/C) mẫu g-C3N4 pha tạp Nd với nồng độ khác Mẫu g-C3N4 (pha tạp % Y) k (1/phút) 0% 0,008 2% 0,016 8% 0,026 10% 0,018 Hình 3.15 Đồ thị biến đổi tuyến tính ln(Co/C) theo thời gian quang xúc tác phân hủy RhB g-C3N4 tinh khiết g-C3N4 pha tạp Y với nồng độ 2%, 8% 10% 44 3.3 Thảo luận chế trình quang xúc tác g-C 3N4 pha tạp Nd, Y Hình 3.16 Cơ chế tăng hiệu suất quang xúc tác g-C3N4 pha tạp Nd, Y Dựa kết huỳnh quang, chế hình 3.16 đề xuất để giải thích tăng cường hiệu suất quang xúc tác g-C 3N4 pha tạp Nd, Y Với tỉ lệ pha tạp thích hợp nguyên tử kim loại pha tạp hình thành đám (clusters) Các đám nguyên tử hoạt động bẫy quang điện tử, ngăn chặn hiệu trình tái hợp cặp điện tử - lỗ trống g-C3N4 Điểm lưu ý phổ huỳnh quang mẫu pha tạp Nd Y nồng độ pha tạp cao (10%) cường độ huỳnh quang giảm hiệu suất quang xúc tác giảm Điều giải thích sau: đám ngun tử có kích thước nhỏ, mức lượng kích thích (LUMO) cao ngang với vùng dẫn g-C3N4, tạo điều kiện cho việc truyền điện tử từ chất g-C3N4 tới đám nguyên tử kim loại và dập tắt quang phát quang Khi nồng độ kim loại pha tạp tăng lên, kích thước đám (hạt) nguyên tử kim loại trở nên lớn Điều làm giảm mức LUMO 45 chấm lượng tử kim loại, thấp vùng dẫn chất g-C 3N4 Việc truyền electron từ vùng dẫn g-C3N4 đến mức LUMO đám nguyên tử kim loại pha tạp hỗ trợ [33] dẫn tới cường độ huỳnh quang tăng hiệu suất quang xúc tác giảm 46 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, cải thiện khả quang xúc tác vật liệu g-C3N4 cách pha tạp số kim loại đất hiếm, thu số kết sau: Chế tạo thành công vật liệu g-C3N4 tinh khiết g-C3N4 pha tạp Nd, Y với nồng độ 1-10% phương pháp đơn giản Cấu trúc, tính chất quang khả quang xúc tác vật liệu nghiên cứu chi tiết Vật liệu chế tạo có khả quang xúc tác vùng ánh sáng nhìn thấy Kết cho thấy, hiệu suất quang xúc tác vật liệu g-C 3N4 cải thiện đáng kể pha tạp kim loại đất Nd Y: hiệu suất quang xúc tác tốt g-C3N4 pha tạp 6% Nd 8% pha tạp Y Kết phổ huỳnh quang việc pha tạp thêm kim loại chuyển tiếp Nd Y góp phần làm tăng thời gian sống cặp điện tử - lỗ trống, qua làm tăng hiệu suất quang xúc tác Dựa kết huỳnh quang, chế việc tăng hiệu suất quang xúc tác pha tạp Nd, Y đề xuất Các kết cho thấy giải pháp pha tạp kim loại đất vào g-C3N4 nhằm tăng hiệu suất quang xúc tác khả quan có ý nghĩa ứng dụng thực tiễn Định hướng nghiên cứu tiếp theo: Nghiên cứu chất vai trò điện tử, lỗ trống trình phân hủy RhB g-C3N4 pha tạp kim loại chuyển tiếp Tiếp tục cải thiện khả quang xúc tác cách pha tạp đồng thời số kim loại vào vật liệu g-C3N4 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bu Y, Chen Z, (2014), "Effect of oxygen-doped C 3N4 on the separation capability of the photo induced electron hole pair generated by OC3N4/TiO2 with quasi-shell-core nanostructure", Electrochimica Acta, 144 pp 42-49 Cao S-W, Yuan Y-P, Fang J, Shahjamali M M, et al, (2013), "In-situ growth of CdS quantum dots on g-C3N4 nanosheers for highly efficient photocatalytic hydrogen generation under visible light irradiation", SciVerse ScienceDirect, 38 pp 1260 Chen G, Gao S-P, (2012), "Structure and electronic tructure of S-doped graphitic C3N4 investigated by density functional theory", Chinuse Physics, 21 pp 10 Ding G, Wang W, Jiang T, Han B, et al, (2013), "Highly selective synthesis of phenol fron benzene over a vanadium- Doped graphitic carbon nitride catalyst", ChemCatChem, 21 pp 39 Dong G, Zhao K, Zhang L, (2012), "Carbon self-doping induced high electronic conductivity and photoreactivity of g-C 3N4", ChemComm, 48 pp 6178 Dongdong X, Xiaoni L, Juan L, Langhuan H, (2013), "Synthesis and photocatalytic performance of europium doped graphitic carbon nitride", Science Direct, pp 1085 Ge L, Zuo F, Liu J, Ma Q, et al, (2012), "Synthesis and efficient visible light photocatalytic hydrogen evolution of polymeric g-C 3N4 coupled with CdS quantum dots", Physical chemistry, 116 pp 13709 Hu S, Ma L, You J, Li F, et al, (2014), "Enhanced visible light photocatalytic perfoemance of g-C3N4 photocatalysts co-doped with iron and phosphorus", Applied surface science, 311 pp 164-171 48 Jiang L, Yuan X, Pana Y, Liang J, et al, (2017), "Doping of graphitic carbon nitride for photocatalysis: A review", Catalysis B: Enviromental, pp 388-406 10 Le S, Jiang T, Zhao Q, Liu X, et al, (2016), "Cu-doped mesoporous graphitic carbon nitride for enhanced visible light driven photocatalysis", RSC Advance, pp 38811-38812-38817 11 Lee S C, Lintang H O, Yuliati L, (2012), "A urea precursor to synthesize carbon nitride with pesoporosity for enhanced activity in the photocatalytic removal of phenol", Chemistry an asian, 00 pp 12 Li Z, Kong C, Lu G, (2015), "Visible photocatalytic water splitting and photocatalytic two electron oxygen formation over Cu and Re doped gC3N4", The Journal of physical chemistry C, 120 pp 56-33 13 Liu J, (2015), "Origin of high photocatalytic efficiency in monolayer gC3N4/CdS heterostructure: A hybrid DFT study", Physical chemistry, 119 pp 28417-28419 14 Liu Y, Zhang H, Lu Y, Xin B, (2016), "A simple method to prepare gC3N4/Ag-polypyrrole composites with enhanced visible-light photocatalytic activity", Catalysis Communicaitions, 87 pp 41-43-44 15 Ma H A, Jia X P, Chen L X, Zhu P W, et al, (2002), "High-pressure pyrolysis study of C3N6H6: a route to preparing bulk C3N4", Journal of Physics condensed Matter, 14 pp 11269 16 mo Z, She X, Li Y, Liu L, et al, (2015), "Synthesis of g-C 3N4 at different temperatures for superior visible/UV photocatalytic performance and photoelectrochemical sensing of MB solution", RSC Advance, pp 101552-101553 17 Oanh L T M, Hang L T, Lai N D, Phuong N T, et al, (2016), "Influence of annealing temperature on physical properties and photocatalytic ability of g-C3N4 nanosheets synthesized through urea polymerization in Ar atmosphere", Author's Accepted Manuscript, pp 7-10 49 18 Ong W J, Tan L L, CHai S P, Yong S T, (2015), "Heterojunction engineering of graphitic carbon nitride g-C 3N4 via Pt loading with improved daylight induced photocatalytic reduction of carbon dioxide to methane", Dalton Trans, 44 pp 1249-1257 19 Reshak A H, Khan S A, Auluck S, (2014), "Linear and nonlinear optical properties for AA and AB stacking of carbon nitride polymorph (C 3N4)", Royal society of chemistry, pp 11967 20 Thomas J, K.S A, S R, (2016), "Synthesis of Sm3+ doped graphitic carbon nitride nanosheets for the photocatalytic degradation of organic pollutants under sunlight", Catalysis today, pp 0920-5861 21 Tian W, Shen Q, Li N, Zhou J, (2016), "Efficient degradation of methylene blue over boron-doped g-C3N4/ZnO.8CdO]o.2S photocatalysts under simulated solar irratiation", RSC Advance, pp 25568-25576 22 Wang J, Liu R, Zhang C, Han G, et al, (2015), "Synthesis of g-C 3N4 nanosheet/Au/Ag nanoparticle hybrids as SERS probes for cancer cell dianostics", RSC Advance, (86803-86810), pp 23 Wang X, Blechert S, Antonietti M, (2012), "Polymeric Graphitic Cacbon Nitride for Heterogeneous Photocatalysis", ACS Catalysis, pp 15961597-1598-1599 24 Wang Y, Li Y, Bia X, Cai Q, et al, (2016), "Facile synthwsis of Y-doped of graphitic carbon nitride with enhanced photocatalytic performance", Catalysis Communications, pp 7-9-14 25 Xu L, Huang W-Q, Wang L, Tian Z-A, et al, (2015), "Insights into Enhanced Visible-light Photocatalytic Hydrogen Evolution of g-C3N4 and Highly Reduced Graphene Oxide Composite: the Role of Oxygen", Chemistry of materials, 1155 pp 3-7-8 50 26 Yan S C, Li Z S, Zou Z G, (2010), "Photodegradation of Rhodamine B and Methyl orange over Boron doped g-C 3N4 under visible light irradiation", Langmuir, 26 pp 3894-3901 27 Yue B, Li Q, Iwai H, Kako T, et al, (2016), "Hydrogen production using zinc doped carbon nitride catalyst irradiated with visible light", Science and Technology of Advanced Materials, 12 pp 28 Zhang W, Zhou L, Deng H, (2016), "Ag modified g-C3N4 composites with enhanced visible light photocatalytic activity for diclofenac degradation", Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 423 pp 270-276 29 Zhou X, jin B, Chen R, Peng F, et al, (2013), "Synthesis of porous Fe3O4/g-C3N4 nanospheres as highly efficient and recyclable photocatalysts", Materials Research Bulletin, 48 pp 1447-1449 30 Zuluaga S, et al, (2015), "Structural band gap tuning in g-C 3N4", hys Chem Phys, 17 pp 957 31 D L Wood and J Tauc, (1972), “Weak Absorption Tails in Amorphous Semiconductors,” Physical Review B, Vol 5, No 8, pp 3144-3151 32 Y Yuan et al., (2015), “High-yield synthesis and optical properties of gC3N4,” Nanoscale, Vol 7, no 29, pp 12343–12350 33 K.Sridharan, et al, (2015), "Silver Quantum Cluster (Ag9)-Grafted Graphitic Carbon Nitride Nanosheets for Photocatalytic Hydrogen Generation and Dye Degradation", Chem Eur J., 21, 9126–9132 51 ... hướng nghiên cứu luận văn là: Nghiên cứu chế tạo khảo sát khả quang xúc tác g- C 3N4 pha tạp số kim loại đất (Nd, Y)” Mục tiêu đề tài - Chế tạo thành công vật liệu g- C 3N4 - Chế tạo thành công... liệu g- C 3N4 pha tạp số kim loại đất (Nd, - Y) có khả quang xúc tác ánh đèn Xenon Nghiên cứu cấu trúc, tính chất quang học vật liệu chế tạo Nghiên cứu tăng cường hiệu quang xúc tác g- C 3N4 việc pha. .. hàng rào Schottky ngăn cản PPy g- C3N4 hạt nano Ag 1.3.2.3 Vật liệu g- C3N4 pha tạp đất Giả thuyết đặt pha tạp đất vào g- C 3N4 có khả làm tăng khả quang xúc tác Hiện có báo cáo cơng bố kết gC3N4 pha

Ngày đăng: 17/07/2019, 22:00

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • MỞ ĐẦU

    • 1. Lý do chọn đề tài

    • 2. Mục tiêu của đề tài

    • 3. Cấu trúc của luận văn

    • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

      • 1.1. Sơ lược về vật liệu g-C3N4

        • 1.1.1. Cấu trúc tinh thể của g-C3N4

        • 1.1.2. Cấu trúc điện tử của g-C3N4

        • 1.1.3. Tính chất vật lý của g-C3N4

          • 1.1.3.1. Ổn định nhiệt

          • 1.1.3.2. Ổn định hóa học

          • 1.1.3.3. Tính chất quang

          • 1.1.3.4. Diện tích bề mặt

          • 1.2. Ứng dụng của vật liệu g-C3N4

          • 1.3. Vật liệu g-C3N4 pha tạp

            • 1.3.1. Vật liệu g-C3N4 pha tạp phi kim

            • 1.3.2. Vật liệu g-C3N4 pha tạp kim loại

              • 1.3.2.1. Vật liệu g-C3N4 pha tạp đồng (Cu)

              • 1.3.2.2. Vật liệu g-C3N4 pha tạp bạc (Ag) [14].

              • 1.3.2.3. Vật liệu g-C3N4 pha tạp đất hiếm

              • 1.4. Hoạt động quang xúc

              • CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM

                • 2.1. Chuẩn bị mẫu

                  • 2.1.1. Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm

                  • 2.1.2. Chế tạo g-C3N4

                  • 2.1.3. Tổng hợp g-C3N4 pha tạp Nd và g-C3N4 pha tạp Y

                  • 2.2. Quá trình quang xúc tác

                    • 2.2.1. Chuẩn bị

                    • 2.2.2. Tiến hành quang xúc tác

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan