Hình 3.2. Phổ hấp thụ UV-Vis của các mẫu Fe-TiO2/diatomit nung ở 400oC
Hình 3.3. Phổ hấp thụ UV-Vis của các mẫu Fe-TiO2/diatomit nung ở 500oC
Trên phổ hấp thụ UV-Vis (Hình 3.1) của TiO2 dạng anatas nguyên chất cho thấy vật liệu có khe năng lượng vùng cấm 3,2 eV tương ứng với bước sóng hấp thụ 388 nm, trong vùng UV (Ebg = hc/λabs). Trên phổ hấp thụ UV- Vis (Hình 3.2 và 3.3) của các vật liệu tổng hợp được nung ở 400oC và 500oC cho thấy vùng hấp phụ photon của TiO2 được mở rộng tới vùng ánh sáng khả kiến ở bước sóng hấp thụ khoảng 600 nm tương ứng với khe năng lượng vùng cấm được giảm về khoảng 2,07 eV. Sự giảm năng lượng vùng cấm có thể giải
0 0.2 0.4 0.6 0.8 200 400 600 800 Ab so rb an ce Wavelength nm D1-500 D2-500 D3-500 D4-500 D1-400 D2-400 D3-400 D4-400
thích do việc đưa Fe3 vào tinh thể TiO2 bằng cách thay thế Ti4 tạo ra mức năng lượng mới trong vùng cấm của TiO2. Khi đó, mức năng lượng t2g của
obitan 3d của Fe3 nằm trên mức VB của TiO2, đồng thời mức eg nằm dưới mức CB. Khi được chiếu sáng, electron có thể chuyển từ Fe3 đến CB hoặc từ VB lên dải hấp thụ của Fe3 . Vì vậy, năng lượng dịch chuyển electron giảm và cực đại hấp thụ được dịch chuyển về phía có bước sóng dài hơn. Điều này cho thấy rằng vật liệu tổng hợp có hoạt tính quang xúc tác ở vùng ánh sáng khả kiến [75].
Kết quả xác định phổ hấp thụ UV-Vis của vật liệu tổng hợp nung ở 500oC cũng cho thấy khơng có sự khác biệt đáng kể nào so với vật liệu tổng hợp nung ở 400oC.
3.2.1.2. Kết quả phân tích XRD của hệ Fe-TiO2/diatomit
Hình 3.4 là giản đồ XRD của mẫu vật liệu Fe-TiO2. Hình 3.5 là giản đồ XRD của Fe-TiO2/diatomit với tỷ lệ Fe3+/TiO2 là 2% mol, nung ở 500oC (D1- 500). Từ hình 3.6 đến hình 3.9 là giản đồ XRD của các mẫu Fe-TiO2/diatomit với tỷ lệ Fe3+/TiO2 lần lượt là 2; 2,2; 2,5; 2,7 % mol, tương ứng với các mẫu D1, D2, D3, D4 nung ở 400oC.