ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG BIOCHAR ĐẾN CẤU TRÚC VÀ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUANG HÓA CỦA VẬT LIỆU TiO2/g-C3N4/Biochar - Thanh Tuoi Nguyen; Thi Minh Nguyet Bui; Minh Luon Nguyen; Van Hung Nguyen (Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Tự nhiên)
Trong nghiên cứu này, vật liệu composite ba thành phần, TiO2/g-C₃N₄/biochar (TCNBC), có nguồn gốc từ thân cây sậy đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp thủy phân đơn giản. Nghiên cứu chứng minh rằng biochar có ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc và hoạt tính quang xúc tác của vật liệu composite thu được. Biochar đóng vai trò quan trọng trong việc ức chế sự phát triển của tinh thể, tăng diện tích bề mặt riêng, giảm năng lượng vùng cấm và tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến của TiO2. Composite TCNBC có kích thước tinh thể trung bình 5,5 nm và năng lượng vùng cấm thấp hơn (0,62 eV), trong khi diện tích bề mặt riêng của nó (32,6 m²/g) cao hơn đáng kể so với diện tích bề mặt riêng của TiO₂ tinh khiết (33,7 nm, 3,02 eV và 2,1 m²/g). Composite TCNBC xúc tác hiệu quả cho quá trình quang phân hủy kháng sinh doxycycline (DC) từ dung dịch nước. Composite này có hoạt tính quang xúc tác cao hơn khoảng 7,48 lần so với TiO2 tinh khiết. Composite với tỷ lệ khối lượng TiOSO4/g-C3N4/biochar là 4/1,5/0,5 có hiệu suất quang phân hủy DC cao nhất, đạt đến 91,93 % trong 120 phút chiếu xạ bằng ánh sáng khả kiến. Những phát hiện này cho thấy TiO2/g-C₃N₄/biochar có tiềm năng đầy hứa hẹn để xử lý DC trong nước thải.