تهیه و مشخصه یابی نانوصفحات g−C۳N۴ دوپ شده با گوگرد به منظور افزایش فعالیت فوتوکاتالیستی در حذف آلاینده های آلی

مقدمه و اهداف: نیترید کربن گرافیتی (g−C۳N۴)، نیمه رسانایی امیدبخش برای فوتوکاتالیست ها است، اما کارایی آن به دلیل بازترکیب سریع حامل های بار و جذب ضعیف نور مرئی محدود می شود. این پژوهش، با هدف افزایش خواص فوتوکاتالیستی g−C۳N۴ ازطریق دوپ شدن گوگرد برای تخریب متیلن بلو تحت تابش نور مرئی انجام شد.مواد و روش ها: نانوورقه های g−C۳N۴ با لایه برداری حرارتی ملامین سنتز و سپس با گوگرد دوپ شدند. به منظور بررسی موفقیت آمیز بودن فرآیند دوپ شدن و حفظ ساختار نانوورقه ها، مجموعه ای از آزمون های مشخصه یابی شامل پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنجی بازتابی انتشار یافته فرابنفش-مرئی و طیف سنجی پراش انرژی اشعه ایکس انجام گرفت.نتایج: نمونه بهینه دوپ شده با گوگرد (S-CN-۱.۵)، عملکرد فوتوکاتالیستی بسیار بهتری نسبت به g−C۳N۴ خالص نشان داد. این نمونه تقریبا ۹۵ درصد متیلن بلو را در ۱۶۰ دقیقه تخریب کرد، درحالی که g−C۳N۴ خالص، تنها حدود ۷۰ درصد تخریب داشت. این افزایش کارایی، به کاهش گاف نواری از ۲/۷۵ به ۲/۴۷ الکترون ولت نسبت داده می شود که منجر به افزایش جذب نور مرئی شد.نتیجه گیری: دوپ شدن g−C۳N۴ با گوگرد، روشی موثر برای تقویت عملکرد فوتوکاتالیستی آن در تخریب آلاینده ها است. این رویکرد، توسعه مواد کارآمدتر و سازگار با محیط زیست را برای کاربردهای زیست محیطی هموار می کند.

کلیدواژه ها:

نیترید کربن گرافیتی ، دوپ شدن گوگرد ، فوتوکاتالیست ، نانوصفحات ، تجزیه آلاینده های آلی