Hình 3.34A là ảnh TEM của vật liệu tổ hợp, hình ảnh cho thấy các hạt hỗn hợp oxit 2 thành phần Fe-Ti có kích thước đồng đều với kích thước hạt nhỏ hơn 20 nm, kết quả này hoàn toàn phù hợp với kích thước tinh thể trung bình tính toán theo phương trình Debye-scherrer từ phổ XRD của vật liệu TFG20. Hình ảnh ở hình 3.34B thể hiện hình ảnh HRTEM với phóng đại cao của vật liệu tổ hợp, hình ảnh này đã chứng tỏ graphen với cấu trúc đa lớp liên kết với các hạt hỗn hợp oxit 2 thành phần Fe-Ti.
Ảnh HRTEM của TiO2- Fe2O3 (Hình 3.34B) thể hiện khoảng cách vân mạng của cả TiO2 and Fe2O3, đặc trưng cho sự hình thành ranh giới dị thể giữa Fe2O3 và TiO2, kếtquả này tương đồng với các kết quả đã được công bố [75]. Sự tiếp xúc gần có thể góp phần đến sự cải thiện khả năng chuyển dịch điện tích vì khoảng cách khuếch tán các hạt mang điện ngắn và kết quả là quá trình tái tổ hợp giữa lỗ trống và electron quang sinh sẽ được kiềm chế và làm tăng
hoạt tính xúc tác quang của vật liệu tổ hơp. Hình ảnh nhỏ trên góc của hình 3.34B thể hiện kết quả đo nhiễu xạ điện tử vùng lựa chọn (SAED) của hỗn hợp oxit Fe-Ti, nó thể hiện các vòng đa tinh thể của các pha TiO2 và Fe2O3.
Để đánh giá ảnh hưởng của graphen đến khả năng tái tổ hợp của các electron và lỗ trống quang sinh ta tiến hành đo phổ hấp thụ huỳnh quang (PL) của mẫu vật liệu TFG20 và so sánh với phổ của vật liệu tổ hợp 2 oxit TFG0. Kết quả đo được thể hiện trên hình 3.35.