سنتز و مشخصه‌یابی نانوالیاف هیبریدی فوتوکاتالیست zno/g-c3n4 برای حذف آلاینده‌های آلی از آب

در این تحقیق، نانوالیاف هیبریدی(zcn)  zno/gc3n4 حاوی غلظت های مختلفی از نانوصفحات gc3n4، با استفاده از روش الکتروریسی سنتز شدند و سپس در دمای 460 درجه سانتی‌گراد در مدت زمان یک ساعت در کوره پخت شدند. بر اساس مشاهدات تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، قطر متوسط نانوالیاف، 55 نانومتر اندازه گیری شد. با بررسی و تحلیل طیف فروقرمز تبدیل فوریه (ftir)، حضور zno و نانوصفحات gc3n4 در نانوالیاف تایید شد. فعالیت فوتوکاتالیستی این نانوالیاف، تحت نور فرابنفش (uv) بررسی شد و مشخص گردید که نانوالیاف 5/0 zcn حاوی 5/0 درصد وزنی از gc3n4، بیشترین فعالیت فوتوکاتالیستی را در مقایسه با دیگر فوتوکاتالیست ها از خود به نمایش گذاشته است. بر طبق تحلیل نتایج اپتیکی نمونه ها و به ویژه اندازه گیری های فوتولومینسانس (pl)، این بهبود خواص فوتوکاتالیستی می تواند ناشی از کاهش آهنگ بازترکیب حامل های بار در این نانوالیاف نسبت به نمونه‌های خالص zno و gc3n4 باشد.

Synthesis and characterization of ZnO/g-C3N4 hybrid nanofibers photocatalyst for the removal of organic pollutants from water

ZnO/gC3N4 hybrid nanofibers containing different concentrations of gC3N4 nanosheets  were  prepared using electrospinning technique; this was  followed by annealing at 460 ˚C for one hour in a box furnace. Based on scanning electron microscopy (SEM) image analysis,  the mean diameter of the nanofibers was measured to be  ~ 55 nm. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy  confirmed the presence of ZnO and gC3N4 in the prepared nanofibers. The photocatalytic activity of the nanofibers was examined under UV photoirradiation, showing  that the ZCN0.5 nanofibers containing 0.5 wt% of gC3N4 exhibited the highest performance, as compared to other photocatalysts. The observed improvement in photodegradation over the optimized photocatalyst could  be due to retardation in the  charge carriers’ recombination rate in the ZCN0.5 photocatalyst sample,  as compared with the pure ZnO and pure gC3N4.