Nghiên cứu tổng hợp BiVO4 bằng tác nhân khử thiourea và ứng dụng cho phản ứng phân hủy methylene blue sử dụng ánh sáng nhìn thấy

Abstract

Trong nghiên cứu này, BiVO₄ được tổng hợp thành công thông qua phương pháp đồng kết tủa. Vật liệu được đặc trưng cấu trúc bằng các phương pháp phân tích vật lí hiện đại như XRD, SEM, Raman và UV-Vis DRS. Kết quả XRD và Raman cho thấy vật liệu được tạo thành với thành phần pha monoclinic của BiVO₄ cao. Quá trình xử lí nhiệt có ảnh hưởng quan trọng đến hình thái và kích thước tinh thể của BiVO₄: mẫu được nung ở 400°C và 500°C tinh thể có dạng hạt, kích thước dưới 1mm; khi nhiệt độ nung là 600°C, vật liệu tạo thành có hình thái tinh thể dạng hạt với biên hạt không rõ ràng và các hạt kết tụ thành mảng có kích thước lớn với các khe hở được tạo thành giữa các hạt. Vật liệu tạo thành có năng lượng vùng cấm hẹp, giá trị E_g của các mẫu BiVO₄ nằm trong khoảng 2.11-2.29eV. Quá trình xử lí nhiệt có thể tăng cường hoạt tính quang xúc tác của mẫu BiVO₄ tổng hợp sử dụng thiourea, hoạt tính quang xúc tác tốt nhất đạt được với mẫu nung ở 600°C, khoảng 98.93% MB được loại bỏ sau 240 phút chiếu sáng. Trong khi mẫu BiVO₄ tổng hợp không sử dụng thiourea và nung ở 600°C, chỉ khoảng 85.54% MB được loại bỏ.