سنتز سيليكون كاربيد گرافيتي (g-SiC) متخلخل از ژلاتين و فوم سيليكا براي حذف فوتوكاتاليستي آلاينده‌هاي آلي و زيستي آب

در اين پژوهش، سيليكون كاربيد گرافيتي (g-SiC) متخلخل دوپه شده با نيتروژن به عنوان يك فوتوكاتاليست بدون فلز با فوم سيليكا به عنوان منبع سيليكون و ژلاتين به عنوان منبع كربني سنتز شدند. ويژگي فوتوكاتاليستي اين تركيب در حذف فوتوكاتاليستي رنگ هاي آزو و ازبين بردن باكتري هاي گرم مثبت و منفي در نور مرئي ارزيابي شد. ساختار سنتزي g-SiC توانايي بسيار بالايي را در حذف آلاينده هاي آلي (99 % در 10 دقيقه) در مقايسه با SiC تجاري (8 % در 10 دقيقه)، نشان داد. اين بهبود ويژگي فوتوكاتاليستي به ساختار گرافني اين تركيب مربوط مي شود كه موجب افزايش انتقالات الكتروني شده و سرعت بازتركيب را كاهش مي دهد. همچنين، به دليل وجود بار مثبت بر اتم هاي سيليكون در ساختار g-SiC، مولكول هاي اكسيژن محلول در آب مي توانند جذب اين مراكز شوند و راديكال هاي اكسيژني را توليد كنند. اين راديكال ها مي توانند به عنوان يك گونه فعال واكنش هاي فوتوكاتاليستي را سرعت بخشند. از طرف ديگر، استفاده از فوم سيليكا موجب افزايش مساحت سطح شد ( m2/g191.7) و با دوپه شدن نيتروژن (2.8 %) ناشي از منبع ژلاتين، نواقص ساختاري بيشتر، قدرت جذب بالاتر و كاف نوار كوچكتر(eV 2.16) در ساختار ايجاد شد كه فعاليت فوتوكاتاليستي آن را افزايش داد. نتيجه ها نشان داد كه اين تركيب مي تواند رنگ هاي آزو را تا 100 % و باكتري ها را تا بالاي 85 % حذف كند.