6. Cấu trúc luận văn
3.1.1. Đặc trƣng vật liệu g-C3N4
Mẫu g-C3N4 đƣợc đặc trƣng bởi các phƣơng pháp vật lý hiện đại nhƣ XRD, IR, UV-vis-DRS, kết quả đƣợc trình bày ở Hình 3.1.
Hình 3.1. Các kết quả đặc trƣng vật liệu tổng hợp g-C3N4 từ melamine A-Giản đồ XRD; B-Phổ IR; C-Ảnh SEM; D-Phổ EDS.
Hình 3.1A cho thấy, nhiễu xạ đặc trƣng của g-C3N4 ứng với hai peak từ cấu tạo graphit và các đơn vị tri-s-triazine [35]. Peak mạnh nhất ở 27,3o là do sự sắp xếp của các hệ thống liên hợp thơm, tƣơng ứng với họ mặt tinh thể (002) và một peak yếu hơn ở 13,2° là do sự sắp xếp tuần hoàn các đơn vị tri-s-
triazine đặt trong họ mặt tinh thể (100).
Liên kết hóa học trong vật liệu g-C3N4 đƣợc đặc trƣng bởi phổ hồng ngoại (Hình 3.1B). Kết quả cho thấy, một số peak mạnh ở tần số đặc trƣng liên quan đến các dao động của các liên kết hóa học giữa carbon và nitrogen. Đỉnh hấp thụ ở 810 cm-1
tƣơng ứng với dao động hóa trị đặc trƣng của liên kết C-N trong vòng thơm [38] của đơn vị triazine. Một số peak mạnh trong khoảng 1250-1412 cm-1
cũng đƣợc quy cho các dao động hóa trị của liên kết C-N [37]. Peak ở 1576 và 1632 cm-1 là dao động hóa trị của liên kết C=N [37]. Các dải hấp thụ rộng từ 3000 đến 3300 cm-1 là dao động kéo dãn liên kết -NH-, -NH2 của các nhóm amine ngƣng tụ không hoàn toàn hoặc nhóm -OH của các phân tử nƣớc hấp phụ [39].
Từ Hình 3.1C nhận thấy, một dải hấp thụ kéo dài từ đỉnh ở bƣớc sóng 380 nm trải dài sang vùng nhìn thấy và kết thúc ở bƣớc sóng 500 nm, giá trị năng lƣợng vùng cấm cũng đƣợc xác định, khoảng 2,70 eV (Hình 3.1D). Kết quả này rất phù hợp với tài liệu đã công bố [40].
Những kết quả trên cho thấy rằng, g-C3N4 đã đƣợc tổng hợp thành công. Đây là vật liệu có năng lƣợng vùng cấm nhỏ, bờ hấp thụ ánh sáng nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy.