Kết quả phân tích phổ UV-Vis DRS của 16 mẫu vật liệu tổng hợp được thể
hiện ở hình 3.5A,B dưới đây. Đối với các mẫu H và CuTiH-n biến tính không nung,
bờ hấp thụ của phổ UV-Vis DRS các mẫu CuTiH-n dịch chuyển mạnh sang vùng ánh
sáng đỏ (ánh sáng khả kiến) khi tăng tỉ lệ mol Ti4+ trong các mẫu vật liệu. Bước sóng
hấp thụ cực đại của các mẫu H và CuTiH-n thuộc khoảng 410 – 520nm (xác định theo bờ hấp thụ). Bờ hấp thụ ánh sáng của các mẫu H500, CuTiH500-n cũng dịch chuyển sang vùng ánh sáng khả kiến, với bước sóng hấp thụ cực đại trong khoảng 410 – 640nm. Tuy nhiên, mẫu vật liệu CuTiH500-0,6 dịch chuyển xanh so với mẫu CuTiH500-0,5.
Tính toán giá trị năng lượng vùng cấm của các mẫu vật liệu tổng hợp dựa vào bờ hấp thụ và bước sóng được xác định ở trên, có thể thu được các kết quả như sau:
các mẫu vật liệu không nung có năng lượng vùng cấm Eg trong khoảng 2,38 - 3,02 eV
và các mẫu vật liệu nung ở 500oC có năng lượng vùng cấm Eg trong khoảng 1,94 –
3,02 eV. So sánh với năng lượng vùng cấm của TiO2 (3,2 eV) thì các mẫu vật liệu
hydrotanxit biến tính bởi Cu2+ và Ti4+ đều có năng lượng vùng cấm giảm mạnh. Do
vậy, kết quả phân tích phổ UV-Vis DRS cho phép nhận định các mẫu H, CuTiH-n, H500, CuTiH500-n đều có hoạt tính quang xúc tác dưới ánh sáng khả kiến.
Hình 3.5. Phổ UV-Vis DRS của các mẫu vật liệu tổng hợp, (A): các mẫu không nung; (B): các mẫu nung ở 500oC
Như vậy, các kết quả phân tích đặc trưng cấu trúc, hình thái học bề mặt, sự dịch chuyển năng lượng hấp thụ của các mẫu vật liệu đã cho thấy rằng, hầu hết các mẫu vật
liệu đều có cấu trúc lớp kép đặc trưng cho hydrotanxit. Tuy nhiên, khi tăng tỉ lệ Ti4+ trong các mẫu thì cấu trúc, trật tự lớp kép của hydrotanxit giảm, thậm chí không có cấu
trúc lớp kép trong các mẫu chứa 0,5 và 0,6 mol Ti4+. Trái lại, khi tăng tỉ lệ mol Ti4+, giữ
nguyên tỉ lệ mol Cu2+, diện tích bề mặt riêng BET tăng nhanh, cho phép dự đoán khả
năng hấp phụ tăng khi tăng tỉ lệ Ti4+ trong các mẫu vật liệu. Ngoài ra, năng lượng vùng
cấm Eg nhỏ (< 3,2 eV) và bờ hấp thụ của các mẫu vật liệu tổng hợp dịch chuyển sang
vùng ánh sáng khả kiến, cho phép dự đoán các mẫu vật liệu tổng hợp sẽ có hoạt tính quang xúc tác tốt trong vùng ánh sáng khả kiến.