نانوصفحه های میان تخلخل کربن نیترید گرافیتی: سنتز، شناسایی و بررسی ویژگی نوری و فوتوکاتالیستی در مقایسه با کربن نیترید گرافیتی توده ای

در این پژوهش، نانوصفحه های میان‌تخلخل g-c3n4 با روش تف کافت ملامین و آمونیم کلرید به عنوان الگوی نرم، سنتز شدند. سپس، شناسایی نمونه‌های سنتزشده به طور دقیق انجام شد. کارایی فوتوکاتالیستی نمونه‌های سنتزشده برای تجزیه رنگ mb بررسی شد. یافته‌ها نشان دادند که نانوصفحه های میان‌تخلخل به ازای نسبت جرمی ملامین به آمونیم کلرید 1 به 5 بیشترین میزان سطح موثر (11.5 برابر) و بیشترین میزان حجم منافذ (5.3 برابری) را در مقایسه با نمونه g-c3n4 توده‌ای داشت که افزایش چشمگیری بود. افزایش سطح ویژه برای انتقال جرم مفید است و جایگاه های فعال واکنش های اکسایش-کاهش را فراهم می آورد. بنابراین، نانوصفحه های میان‌تخلخل سنتزشده کارایی فوتوکاتالیستی بهتری نسبت به g-c3n4 توده‌ای (5 برابر) داشتند. افزون براین، پایداری فوتوشیمیایی پس از سه چرخه واکنش فوتوکاتالیستی به خوبی حفظ شد. افزایش فعالیت نانوصفحه های گرافن مانند g-c3n4 را می توان به طورعمده به افزایش سطح موثر نمونه ها، طول عمر طولانی و توانایی بهبود اکسایش حامل های بار ناشی از ساختار الکترونیکی نسبت داد. ازآنجا که این روش سنتز نانوصفحه های میان‌تخلخل g-c3n4 با بازده بالا ساده است، نانوصفحه های میان‌تخلخل g-c3n4 می‌توانند در پالایش آلودگی های محیط زیست و تبدیل انرژی خورشیدی نیز قابل استفاده باشند.

graphitic carbon nitride mesoporous nanosheets: synthesis, characterization and investigation of optical and photocatalytic properties in comparison with bulk graphite carbon nitride

in this research, g-c3n4 mesoporous nanosheets were synthesized using the pyrolysis method of melamine and ammonium chloride as a soft template. then, the synthesized samples were accurately characterized. the photocatalytic performance of the synthesized samples was investigated for the degradation of mb dye. the findings showed that the mesoporous nanosheets had the highest effective surface area (11.5 times) and the highest pore volume (5.3 times) compared to the bulk g-c3n4 sample, which was a significant increase. increasing the specific surface will be useful for mass transfer and provide active sites for oxidation-reduction reactions. therefore, these mesoporous nanosheets showed the best photocatalytic performance compared to the bulk g-c3n4 (5 times). furthermore, the photochemical stability were well maintained after three photocatalytic reaction cycles. the increase in the activity of g-c3n4 mesoporous nanosheets can be mainly attributed to the increase in the effective surface area of the samples, the long lifetime and the ability to improve the oxidation of charge carriers due to the unique electronic structure. since this synthesis method of g-c3n4 mesoporous nanosheets with high efficiency is simple, g-c3n4 mesoporous nanosheets can also be used in environmental purification and solar energy conversion.