تهيه و مشخصه يابي نانوصفحات نيتريد كربن گرافيتي (g-C3N4) از پيش ماده ملامين به روش لايه برداري حرارتي دو مرحله اي براي كاربردهاي فوتوكاتاليستي

Synthesis and characterization of graphitic carbon nitride nanosheets (g-C3N4) from melamine precursor by two-step thermal exfoliation method for photocatalytic applications

در اين پژوهش نانوصفحات g-C3N4، با استفاده از روش بسيار ساده و مقرون به صرفه لايه برداري حرارتي دو مرحله اي سنتز شد. در اين روش پيش ماده ملامين در دماي oC 550 به مدت 2 ساعت حرارت داده شد كه ماده به دست آمده C3N4 بالك مي باشد. سپس C3N4 بالك مجدداً در دماي oC 550 به مدت 2 ساعت حرارت شد و نانو ورقه هاي g-C3N4 حاصل شد. نانو صفحات g-C3N4 با آناليزهاي XRD، FE-SEM، EDS و HR-TEM مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج آناليز XRD نشان داد كه فاز g-C3N4 با كد JCPDS No. 87-1526 با موفقيت تشكيل شده است. همچنين آناليز نقشه توزيع عناصر و آناليز EDS نشان دهنده توزيع يكنواخت عناصر كربن و نيتروژن در ريزساختار g-C3N4 هستند. همچنين آناليز HR-TEM ساختار ورقه اي g-C3N4 را به خوبي نشان مي دهد.

In this research, g-C3N4 nanosheets were synthesized using a very simple and cost-effective two-step thermal exfoliation method. In this method, the melamine precursor was heated at a temperature of 550 oC for 2 hours, and the obtained material is bulk C3N4. Then bulk C3N4 was heated again at 550 oC for 2 hours and g-C3N4 nanosheets were obtained. g-C3N4 nanosheets were analyzed by XRD, FE-SEM, EDS and HR-TEM. The results of XRD analysis showed that g-C3N4 phase with JCPDS code no. 1526-87 has been successfully formed. Also, element distribution map analysis and EDS analysis show the uniform distribution of carbon and nitrogen elements in g-C3N4 microstructure. Also, HR-TEM analysis shows the sheet structure of g-C3N4 well.