مقایسه نانوورقه های کربن نیترید سنتز شده به دو روش حرارتی و اولتراسونیکی-حرارتی (ترکیبی)

Abstract

در این پژوهش به منظور بررسی تاثیر اولتراسونیک کردن در سنتز کربن نیترید نانوورقه‌ای از پیش‌ماده ملامینی، از دو روش حرارتی و ترکیبی با شرایط و سیکل حرارت‌دهی یکسان استفاده شده است. ابتدا ملامین در مدت 75 دقیقه به 550 درجه سانتی‌گراد رسید و برای مدت 4 ساعت در همین دما باقی ماند تا g-C3N4 بدست آید. در روش حرارتی، g-C3N4 بدست آمده در مدت 100 دقیقه به 500 درجه سانتی‌گراد رسید و برای مدت 3 ساعت در این دما نگهداری شد تا کربن نیترید نانوورقه‌ای بدست آید. در روش ترکیبی، ابتدا g-C3N4 به مدت 130 دقیقه درون محلول آب و اتانول سونیکیت شد و روند روش حرارتی برای آن تکرار گردید. برای مشخصه‌یابی نانوورقه‌های حاصل، آزمون‌های پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، طیف سنج مادون قرمز انتقالی (FTIR)، و تعیین مساحت سطح برونر-امت-تلر (BET) انجام گرفت. خواص فتوکاتالیستی نمونه‌ها با استفاده از تجزیه رودامین بی بررسی شد. مشخص شد که هر دو روش، توانایی تولید کربن نیترید نانوورقه‌ای را دارند. در روش ترکیبی در مدت زمان یکسان می‌توان نانوورقه‌هایی با ضخامت تقریبا 30 درصد کمتر از نانوورقه‌های تولیدشده به روش حرارتی، تولید نمود. نمونه‌های تولید شده به روش ترکیبی در مقایسه با نمونه‌های حرارتی دارای فعالیت فتوکاتالیستی بیشتری بودند.