3.1. Vật liệu đồng xúc tác quang CuO(x%)/TiO2 tổng hợp ở 450oC và 600oC và khả
3.1.2. Đặc trƣng vật liệu bằng quang phổ UV-VIS
Về cơ bản vật liệu TiO2 nguyên chất có bờ hấp thụ lệch về phía ánh sáng tử ngoại UV, tuy nhiên khi TiO2 bị pha tạp cũng có khả năng dịch chuyển vùng hấp thụ sang ánh sáng khả kiến [61,152,153]. Do vậy, các mẫu xúc tác quang mới tổng hợp đƣợc đã đƣợc đem đo phổ UV-VIS để kiểm tra dải bƣớc sóng hấp thụ. Hình 3.2 giới thiệu phổ UV-VIS của các xúc tác TiO2 pha tạp CuO
Hình 3.2. Phổ phản xạ khuếch tán UV-VIS của xúc tác quang CuO/TiO2
Độ rộng vùng cấm Eg của các mẫu đƣợc xác định bằng cách tìm điểm cắt giữa đƣờng tiếp tuyến của bờ hấp thụ với trục hồnh. Bƣớc sóng hấp thụ, năng lƣợng vùng cấm của các mẫu vật liệu đƣợc trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Bước sóng hấp thụ và năng lượng vùng cấm của các mẫu vật liệu
đồng xúc tác quang CuO /TiO2 theo phương pháp sol-gel
STT Ký hiệu mẫu Bƣớc sóng hấp thụ (nm) Eg (eV) 1 CuO(1%)/TiO2 450 400 3,10 2 CuO(1%)/TiO2 600 422 2,93 3 CuO(5%)/TiO2 450 395 3,12 4 CuO(5%)/TiO2 600 418 2,97
Các kết quả chỉ ra rằng các vật liệu xúc tác biến tính đều có phổ hấp thụ chuyển dịch sang vùng ánh sáng khả kiến so với TiO2 (P25). Điều này cho thấy
vật liệu xúc tác CuO/TiO2 mới tổng hợp cũng có sự thu hẹp vùng cấm, sự giảm năng lƣợng vùng cấm của các mẫu vật liệu này có thể do khi biến tính các mẫu vật liệu TiO2 bằng các oxit kim loại có thể hình thành các liên kết mới trong mạng tinh thể nhƣ Ti-O-Cu làm giảm năng lƣợng vùng cấm của các mẫu vật liệu điều này dẫn đến hiện tƣợng bƣớc sóng hấp thụ cực đại chuyển dịch sang vùng ánh sáng nhìn thấy [29].
Từ bảng 3.1 cho thấy các mẫu nung ở 600ºC có năng lƣợng vùng cấm hẹp hơn các mẫu nung ở 450ºC. Điều này có thể do các mẫu CuO/TiO2 nung ở 600oC có sự chuyển pha pha rutile với cƣờng độ tƣơng đối lớn (hình 3.1) do đó tạo ra hệ xúc tác mới dẫn đến bờ hấp thụ của vật liệu dịch chuyển sang vùng khả kiến [62, 63] mạnh hơn so với các mẫu nung ở 450oC
Tuy nhiên sự chuyển bƣớc sóng hấp thụ sang vùng khả kiến khơng phải là mục tiêu chính của xúc tác quang CuO(1%)/TiO2.