6. Cấu trúc luận văn
1.3.1. Đặc điểm cấu tạo
Cacbonnitrua dạng graphit (g-C3N4) là ứng cử viên đầy hứa hẹn do những dự đoán lý thuyết về tính chất khác thường của nó và nhiều ứng dụng nổi trội, từ xúc tác quang, chất xúc tác dị thể, đến các chất nền... và phát triển một loạt ứng dụng mới trong thời gian gần đây. Hơn nữa, g-C3N4 đã được
nhiều nhà khoa học nghiên cứu, tổng hợp vì nó có dạng thù hình ổn định nhất ở trong điều kiện thường [51].
Graphit cacbon nitrua (g-C3N4) bao gồm các khối xếp chồng lên nhau dọc theo trục c của những mặt graphit. Trong g-C3N4 lục giác, Teter và Hemley đã mô tả những mặt graphit này như cấu tạo lục giác của những vòng triazin (C3N3) (Hình 1.6a). Sự liên kết giữa các vòng được gắn chặt bởi nitơ bổ sung mà được liên kết với ba vòng. Ở cấu trúc này, trong khi cacbon chỉ hiện diện kiểu lai hóa sp2, N thể hiện lai hóa sp2 và sp3 ở bên trong và giữa các vòng tương ứng [9].
Hình 1.6. Mặt phẳng graphit (a) hexagonan và (b) orthorhombic C3N4 [17]
Trên cơ sở ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua của graphit cacbon nitrua tổng hợp dưới áp suất cao, Alves và cộng sự đã đề xuất các liên kết (C3N3) khác vào trong mặt phẳng (Hình 1.6b). Ở đây, các vòng (C3N3) có thể được liên kết với nhau bằng hai cách khác nhau: (i) liên kết trực tiếp Nsp2 - Nsp3 giữa hai nguyên tử nitơ thuộc hai vòng lân cận và (ii) liên kết thông qua N lai hóa sp2 mà không thuộc về các vòng [17].
Hơn nữa, nhiều cách xếp chồng đã được xem xét. Các kiểu xếp chồng ABCABC đã được đề xuất bởi Liu và Wentzcovitch và tương thích với nhóm không gian R3m. Teter và Hemley đã đề nghị kiểu xếp chồng AB, kiểu xếp phù hợp với nhóm không gian P6m2. Kiểu xếp chồng AA cũng đã được đề
xuất. Khoảng cách mặt phẳng bên trong dự kiến sẽ thay đổi như 3,45 Å; 3,36 Å và 3,06 Å theo thứ tự các kiểu xếp AA, AB và ABC tương ứng [9].