Ag2S/g-C3N4/TiO2 nanokompozitin sentezi, karakterizasyonu ve fotokatalitik uygulamaları

Bu çalışmada, gümüş sülfür (Ag2S), grafitik karbon nitrür (g-C3N4) ve titanyum dioksit (TiO2) nanoparçacıkları içeren Ag2S/g-C3N4/TiO2 nanokompozit hidrotermal yöntem ile hazırlandı. Hazırlanan Ag2S/g-C3N4/TiO2 nanokompozitinin yüzey morfolojisi, kristal yapısı, elementel bileşimi ve yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX), X-ışını toz kırınımı (XRD) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) teknikleri kullanılarak aydınlatıldı. Sentezlenen nanokompozitin fotokatalitik aktivitesi, UVA ışını altında model kirletici olarak Kristal viyole (KV) ve Rodamin B (RhB) boyar maddeleri için başarıyla test edildi. Fotakatalitik çalışmalarda katalizör miktarının KV ve RhB boyar maddeleri ile fotobozunması üzerindeki etkisi araştırıldı. Fotokatalizör olarak Ag2S/g-C3N4/TiO2 nanokompozit varlığında, 5 mgL-1 başlangıç boya konsantrasyonu, 25 mgL-1 katalizör miktarı ve 120 dakikalık UVA ışımasından sonra KV ve RhB'de bozunma verimleri sırasıyla %72 ve % 68 olarak belirlendi. Fotokatalitik bozunma deneylerinde reaktif türlerin katkısını belirlemek ve olası bir mekanizma önerebilmek için radikal süpürücü deneyleri yapıldı. İzopropanol, L-askorbik asit ve etilendiamintetraasetik asit (EDTA) sırasıyla hidroksil radikallerini, süperoksit radikallerini ve fotojenere edilmiş boşlukları süpürmek için kullanıldı. Süpürme deneyleri, KV'nin fotobozunmasında hidroksil radikallerinin (.OH) ve boşlukların (h+) önemli etkiye sahip olduğu, RhB'nin fotobozunmasında ise süperoksit radikallerinin (∙O2-) başlıca rol oynadığını göstermiştir.