Příprava a vlastnosti grafitického nitridu uhlíku dopovaného draslíkem

Vít Jochim

Bakalářská práce

Preparation and properties of potassium-doped graphitic carbon nitride

Anotace:

Tato bakalářská práce zkoumala fotokatalyzátor g-C3N4, který byl dopovaný draslíkem a byla pozorována změna velikosti zakázaného pásu a změna fotokatalytické aktivity. Teoretická část se věnuje polovodičovým nanomateriálům s fotokatalytickou aktivitou z širšího hlediska. Jsou definovány nanomateriály a jejich druhy i různé způsoby přípravy. Dále jsou popsány instrumentální metody, jak tyto materiály zkoumat a analyzovat. Zároveň jsou popsány a vysvětleny fotokatalytické procesy z fyzikálněchemického hlediska. V praktické části je popsán způsob přípravy vzorků g-C3N4 dopovaného draslíkem a jsou vyhodnoceny výsledky analýz vzorků. Pro analýzu jsme používali těchto metod: difúzní UV-VIS spektroskopii, elektronovou mikroskopii, měření specifického měrného povrchu metodu BET, rentgenovou difrakční analýzu, fotoluminiscenční a rentgenovou fluorescenční spektroskopii. Především je pak popsáno měření fotokatalytické aktivity vzorků a vyhodnocena efektivita.

Abstract:

This bachelor thesis investigated the potassium doped photocatalyst g-C3N4 and the change in the value of the band gap and the change in photocatalytic activity were observed. The theoretical part focuses on semiconductor nanomaterials with photocatalytic activity from a broad and general perspective. The nanomaterials and their types as well as different preparation methods (sol-gel, precipitation reaction, etc.) are defined. Furthermore, the instrumental methods by which the materials were investigated and analyzed are described. At the same time, photocatalytic processes are described and explained from a physicochemical point of view. In the experimental part, the preparation of g-C3N4 samples with potassium is described. Then the results of the sample analyses are evaluated. The following methods were used for the analysis: diffuse UV-VIS spectroscopy, electron microscopy, specific surface area measurement by BET method, X-ray diffraction analysis, photoluminescence and X-ray fluorescence spectroscopy. Finally, the photocatalytic activity measurement of the samples is then described and evaluated.

Klíčová slova

g-C3N4, fotokatalýza, dopování draslíkem, nanomateriály, zakázaný pás

Keywords

g-C3N4, photocatalysis, potassium doping, nanomaterials, band gap

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2023
• Vedoucí: Ladislav Svoboda
• Oponent: Jiří Bednář

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Bakalářský studijní program:
Chemické a environmentální inženýrství