Hình thái bề mặt của vật liệu được đặc trưng bởi kỹ thuật kính hiển vi điện tử quét (SEM) (Hình 3.3). Các mẫu tổ hợp ZnO/g-C3N4 và TiO2/gC3N4 đều cho thấy sự xuất hiện của các hạt ZnO cũng như TiO2 bám lên bề mặt của các tấm g-C3N4 và phân tán khá đồng đều, có độ xốp tương đối cao. Các hạt có kích cỡ khá đồng đều với nhau và trong khoảng 0,5 - 1 μm. Điều này thuận lợi cho quá trình trao đổi điện tử - lỗ trống phát sinh quang giữa hai pha thành phần trong tiếp xúc bán dẫn/bán dẫn.
a) gC3N4 b) ZnO c) TiO2
d) 5% ZnO/g-C3N4 e) 5% TiO2/g-C3N4
Hình 3.3. Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét của các mẫu vật liệu đã tổng hợp Thành phần nguyên tố có mặt trong các mẫu vật liệu composite được đặc trưng bằng phương pháp EDX. Kết quả được trình bày ở bảng cho thấy phần trăm khối tượng các nguyên tố C, N, Zn, O của mẫu 5% ZnO/gC3N4 lần lượt là 41,61%, 53,38%, 2,84%, 3,18%. Phần trăm khối lượng của các nguyên tố C, N, Ti, O lần lượt là 36,5%, 49,51%, 1,37%, 12,62%.
Bảng 3.1. Phần trăm khối lượng thành phần các nguyên tố của mẫu 5% ZnO/g-C3N4 và mẫu vật liệu 5% TiO2/g-C3N4
Nguyên tố C N Zn O Tổng
Nguyên tố C N Ti O Tổng 5% TiO2/gC3N4 36,5% 49,51% 1,37% 12,62% 100%
Ngoài ra, kết quả phổ tán xạ năng lượng tia X của mẫu vật liệu thể hiện ở hình 3.4 cho thấy, có sự xuất hiện peak đặc trưng cho sự có mặt của Zn ở vị trí 1 keV, Ti ở vị trí 4,5 keV và O có mức năng lượng ở 0,3 keV. Điều này chứng tỏ vật liệu composite ZnO/g-C3N4 cũng như TiO2/g-C3N4 đã được tổng hợp thành công. Zn và Ti đều đã được đưa thành công lên bề mặt của g-C3N4.
Hình 3.4. Phổ tán xạ năng lượng tia X của vật liệu 5% ZnO/g-C3N4 và 5% TiO2/g- C3N4