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. Phổ XRD (a), Phổ IR (b), Phổ UV-Vis (c) và Năng lƣợng vùng cấm của vật liệu g-C3N4 tổng hợp từ melamine
Từ Hình 3.1a cho thấy, giản đồ XRD của mẫu g-C3N4 có hai peak đặc trƣng, một peak cƣờng độ mạnh tại 2θ = 27,3o
và peak yếu xuất hiện ở 2θ = 13,2o tƣơng ứng các mặt nhiễu xạ (002) và (100) của những vật liệu có cấu trúc graphite. Trong đó, peak tại 13,2o là sự sắp xếp cấu trúc tuần hoàn các
đơn vị tri-s-triazine với khoảng cách mặt là d100 = /(2.sin θ100) = 1,540(Å)/(2.sin6,6) = 6,70Å, và peak tại 27,3o
là sự sắp xếp các hệ thống liên hợp thơm với khoảng cách là d002 = /(2.sin θ002) = 1,540(Å)/(2.sin13,65) = 3,26 Å, kết quả này phù hợp với công trình công bố về thông số mạng trong g-C3N4 [52].
Từ phổ IR của g-C3N4 Hình 3.1b cho thấy, một số peak có cƣờng độ mạnh trong vùng 1250 – 1632 cm-1
là dao động hóa trị của các liên kết C-N, C=N dị vòng; peak tại 810 cm-1
tƣơng ứng với dao động của các đơn vị tri-s- triazine, 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 [53].
Quan sát kết quả phổ UV-Vis-DRS ở Hình 3.1c cho thấy, g-C3N4 có dải hấp thụ nằm gần nhƣ hoàn toàn trong vùng khả kiến trải dài từ bƣớc sóng λ > 380 – 500 nm. Giá trị band gap cũng đƣợc xác định theo phƣơng pháp này, Eg= 2,70 eV (Hình 3.1.d). Điều này rất phù hợp với kết quả nghiên cứu trƣớc đây về g-C3N4 [54]. Với band gap nhỏ, g-C3N4 có thể sẽ thể hiện hoạt tính xúc tác quang tốt dƣới sự chiếu xạ ánh sáng nhìn thấy.